I programmi per IL triennio degli istituti tecnici industriali per la meccanica



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OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO


Alla fine del corso l’allievo dovrà conoscere le leggi elementari della fisica dei fluidi e dell’aerodinamica, oltre che i fenomeni tipici del moto dei fluidi intorno a corpi particolari quali l’ala di un velivolo, un cilindro, etc. Dovrà inoltre saper classificare le ali dei velivoli e capire l’importanza della forma data ai profili alari per produrre portanza. Deve saper distinguere i diversi tipi di profili alari e le caratteristiche aerodinamiche in funzione della forma in pianta delle ali.

Dovrà, inoltre, acquisire la completa padronanza delle leggi fondamentali della statica dei fluidi e delle caratteristiche dell’atmosfera e la corretta applicazione delle formule fondamentali dell’aerodinamica quali quelle convenzionali della portanza, della resistenza e della polare del velivolo completo.



CONTENUTI

3°anno [ ore 4 (3)]


  • . Richiami di fisica: grandezze intensive ed estensive, energia cinetica interna e potenziale, leggi dei gas, trasformazione di stato, piano di clapeyron

  • Atmosfera terrestre: caratteristiche fisiche dell’atmosfera, aria tipo, variazione della temperatura,densità e pressione, misure della pressione atmosferica

  • Unità di misura delle grandezze fisiche

  • Fluidodinamica: vari tipi di moto, campi di velocità, velocità del suono, numero di mach, traiettoria, linea di corrente, tubo di flusso, portata di massa e portata volumetrica, principio di continuità, teorema di bernoulli, moto di un fluido in un condotto convergente divergente, numero di reynolds, viscosità, strato limite, campi di moto elementari (sorgente, pozzo, vortice).

  • Aeromobili: classificazioni degli aeromobili, parti fondamentali dell’aeroplano, geometria dell’ala, profili alari, caratteristiche dei profili alari, forma in pianta dell’ala, corda, apertura, allungamento alare,

  • Forze aerodinamiche: sforzi tangenziali; resistenza di attrito, resistenza di scia, risultante aerodinamica, portanza, resistenza aerodinamica, effetto magnus

  • Teoria circolatoria della portanza, teorema di kutta-joukowskj

  • Diagramma del coefficiente di portanza in relazione all’angolo d’incidenza

  • Diagramma del coefficiente di resistenza in funzione dell’angolo d’incidenza

  • Diagramma polare ed equazione della polare

  • Stallo dell’ala

  • Angolo di portanza nulla e retta di portanza nulla

  • Momento della risultante aerodinamica

  • Centro di pressione e fuoco del profilo

  • Efficienza aerodinamica

Impianti

  • -azioni tra cariche elettriche; legge di Coulomb

  • -campo elettrico e potenziale elettrico

  • -condensatori capacità elettrica

  • -condensatore piano

  • -condensatori in serie ed in parallelo

  • -corrente elettrica

  • -intensità di corrente e sua misura

  • -leggi di Ohm

  • -resistenza elettrica

  • -resistenza in serie e in parallelo

  • -bipoli elettrici

  • -reti elettriche

  • -principi di Kirchhoff

  • -strumenti differenziali a capsula; capsule barometriche e capsule manometriche

  • -tubo di Pitot; pressione statica e pressione totale

  • -altimetro barometrico

  • -radar altimetro e radio altimetro

  • -regolaggio barico dell’altimetro

  • -anemometro

  • -variometro

4° anno [ore 5(3)]


  • Campo di moto incomprimibile

  • Profili alari -naca-.

  • Strato limite laminare e turbolento.

  • Principio di continuita’ e di bernouilli.

  • Risultante aerodinamica, portanza e resistenza.

  • Variazione dei coefficienti di portanza(cl), resistenza(cd) con angolo di incidenza (α)

  • Efficienza aerodinamica, diagramma polare

  • Effetto magnus

  • Teorema kutta-joukowsky

  • Ala finita: teorema di prandtl, vortice a staffa

  • Teoria impulsiva semplice

  • Resistenza indotta, di scia e di profilo

  • Variazioni caratteristiche aerodinamica con allungamento alare

  • Relazioni di betz

  • Momento della risultante aerodinamica-centro di pressione

  • Variazione centro di pressione con l’angolo (α) e sua determinazione grafica

  • Stabilita’ dei profili alari

  • Ipersostentazione

  • Ipersostentatori pneumatici (aspirazione e soffiamento strato limite)

  • Ipersostentatori meccanici (plain flap,aletta flower,aletta handlej-page,aletta di curvatura a fessura, split flap)

  • Jet flap

  • Elica

  • Caratteristiche geometriche dell’elica

  • Rapporti di funzionamento, passi elica

  • Stadi di funzionamento dell’elica (a punto fisso, propulsatrice, a trazione nulla, frenante mossa, elica motrice)

  • Formule di renard

  • Diagrammi dei coefficienti di trazione (ct), di coppia (cq) e del rendimento ή in relazione al rapporto di funzionamento

  • Effetti dell’elica sul veivolo

  • Coppia di reazione, effetto giroscopico

  • Campanatura dell’elica

  • Elica a passo variabile e a giri costanti

  • Campo di moto supersonico

  • Velocita’ supersonica, numero di mach, campi di moto

  • Correnti supersoniche su spigolo concavo e convesso

  • Onde di mach(espansione e compressione), onde d’urto normali e oblique, ventaglio d’espansione

  • Campo di moto supersonico su corpi semplici (lastra piana, profi li a diamante)

  • Cenni sulle prese d’aria supersoniche

  • Effetti della compressibilita’ dell’aria: regola di prandtl-glauert

  • Fenomenologia del campo transonico; cenni sui fenomeni aerolastici (buffetting, flutter)

  • Mach critico inferiore, mach critico superiore

  • Accorgimenti per innalzare il mach critico inferiore (profilo super critico, ala a freccia)

  • Vantaggi e svantaggi dell’ala a freccia, rimedi per correggerli

  • Ala a delta

Impianti


  • IMPIANTO ELETTRICO: Potenziale elettrico, corrente continua, legge di Ohm, condensatore.Principi di Kirchhoff. Risoluzione reti elettriche (teorema di Thévenin, principio di sovrapposizione degli effetti). Azioni tra correnti (induzione elettromagnetica, forza di Lorentz). Vettore induzione elettromagnetica e flusso attraverso una superficie; corrente alternata. Componenti degli impianti elettrici (interruttori, breakers, relè, solenoide). Schemi di impianti di bordo a corrente continua e a corrente alternata.

  • IMPIANTO OLEODINAMICO: Elementi costituenti (serbatoi, valvole, accumulatore, pompe e martinetti), Schema di impianto azionamento carrello.Comandi assistiti servocomandi

  • STRUMENTI DI BORDO Strumenti differenziali a capsula (altimetro, variometro; anemometro) Regolaggio barico dell’altimetro-radaraltimetro-radioaltimetro. Strumenti giroscopici (virosbandometro, orizzonte artificiale, giro direzionale)

5° anno [ore 6(3)]


  • Elicottero: rotore principale-portanza del rotore in volo stazionario-coppia di reazione-rotore di coda-volo verticale-passo collettivo-volo traslato-passo ciclico-limitazioni di velocità-autorotazione-caratteristiche di alcuni elicotteri

  • Meccanica del volo: volo orizzontale Sistemi di riferimento Equazioni dell’equilibrio Equazione di D’Alembert Spinta e potenza necessaria Tno(V,z), Pno(V,z) Spinta e potenza disponibile Td(V,z), P(V,z)

  • Meccanica del volo: volo in discesa Equazioni di equilibrio Velocità necessaria Spinta e potenza necessaria. Volo librato Velocità discensionale minima, odografa del moto librato. Distanza e quota nel volo librato Aliante

  • Meccanica del volo: volo in salita Volo rettilineo uniforme in salita Velocità, spinta e potenza necessaria Quota di tangenza pratica e teorica

  • Virata: Equazioni di equilibrio Velocità necessaria Spinta e potenza necessaria. Virata piatta e virata corretta

  • Richiamata: Equazioni di equilibrio Raggio minimo aerodinamico e strutturale Fattore di carico normale e fattore di carico limite

  • Decollo: Decollo velivolo monorotore Decollo velivolo plurimotore Distanza bilanciata di decollo

  • Atterraggio Cenni sulle autonomie, centraggio e stabilità

  • Velivolo ad elica: -autonomia oraria e chilometrica -influenza della quota e del peso sulle autonomie

  • velivolo a getto: -autonomia oraria e chilometrica -influenza della quota e del peso sulle autonomie

  • Stabilità statica e dinamica -beccheggio e stabilità longitudinale -rollio e stabilità trasversale -imbardata e stabilità direzionale -centraggio del velivolo

Impianti

  • Impianto di condizionamento e pressurizzazione -impianto di condizionamento -complesso di refrigerazione -regolazione temperatura -impianto di pressurizzazione -componenti dell'impianto -condotta operativa dell'impianto

  • -impianto combustibile –serbatoi -pompa di alimentazione –valvole -strumenti di controllo -caratteristiche dei carburanti

  • impianto antighiaccio -sistemi antighiaccio -impianto antighiaccio sul bordo d'entrata alare-finestrini- cabina di pilotaggio-motore.

  • impianto antincendio -agenti estintori -impianto antincendio di bordo -sistemi di rilevazioni incendio -prevenzione incendio

  • impianto ossigeno -categorie di utilizzo dell'ossigeno -componenti dell'impianto ossigeno

  • Cenni sui documenti del velivolo e normative.


EDUCAZIONE FISICA 

FINALITA'

L'insegnamento di Educazione fisica si propone le seguenti finalità:



1. l'acquisizione del valore della corporeità, attraverso esperienze di attività motorie e sportive, di espressione e di relazione, in funzione della formazione di una personalità equilibrata e stabile; 

2. il consolidamento di una cultura motoria e sportiva quale costume di vita, intesa anche come capacità di realizzare attività finalizzate e di valutarne i risultati e di individuarne i nessi pluridisciplinari;

3. il raggiungimento del completo sviluppo corporeo e motorio della persona attraverso l'affinamento della capacità di utilizzare le qualità fisiche e le funzioni neuro-muscolari;

4. l'approfondimento operativo e teorico di attività motorie e sportive che, dando spazio anche alle attitudini e propensioni personali, favorisca l'acquisizione di capacità trasferibili all'esterno della scuola (lavoro, tempo libero, salute);

5. l'arricchimento della coscienza sociale attraverso la consapevolezza di sé e l'acquisizione della capacità critica nei riguardi del linguaggio del corpo e dello sport.


Il programma di Educazione fisica del triennio della scuola secondaria di secondo grado è la prosecuzione e l'evoluzione del programma del biennio precedente.

Esso rappresenta la conclusione di un percorso che mira al completamento della strutturazione della persona e della definizione della personalità per un consapevole inserimento nella società.

Le finalità indicate, coerenti con quelle generali della scuola, definiscono l'ambito operativo specifico dell'Educazione fisica.

Il ruolo prioritario viene dato all'acquisizione del valore della corporeità che, punto nodale dell'intervento educativo, è fattore unificante della persona e quindi di aiuto al superamento dei disagi tipici dell'età giovanile che possono produrre comportamenti devianti. 

Solo in questo quadro sarà possibile comprendere in modo corretto la valenza delle altre finalità.

Infatti esse, nell'ordine, mirano a rendere la persona capace in modo consapevole di affrontare, analizzare e controllare situazioni problematiche personali e sociali; di utilizzare pienamente le proprie qualità fisiche e neuro-muscolari; di raggiungere una plasticità neuronale che consenta di trasferire in situazioni diverse le capacità acquisite, determinando le condizioni per una migliore qualità della vita.

L'insegnamento dell'Educazione fisica, inoltre, deve guidare lo studente a comprendere il ruolo del corpo in ambito sociale, per riconoscerne la valenza sia a livello personale sia a livello comunicativo come avviene in campo sportivo e nel linguaggio del corpo. 

OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Lo studente, al termine del triennio, deve dimostrare di:



1. essere consapevole del percorso effettuato per conseguire il miglioramento delle capacità di: 

1.1. compiere attività di resistenza, forza, velocità e articolarità,

1.2. coordinare azioni efficaci in situazioni complesse; 

2. essere in grado di:







2.1. utilizzare le qualità fisiche e neuro-muscolari in modo adeguato alle diverse esperienze e ai vari contenuti tecnici, 

2.2. applicare operativamente le conoscenze delle metodiche inerenti al mantenimento della salute dinamica,

2.3. praticare almeno due degli sport programmati nei ruoli congeniali alle proprie attitudini e propensioni,

2.4. praticare attività simbolico-espressive e approfondirne gli aspetti culturali,

2.5. praticare in modo consapevole attività motorie tipiche dell'ambiente naturale secondo tecniche appropriate, là dove è possibile,

2.6. organizzare e realizzare progetti operativi finalizzati,

2.7. mettere in pratica le norme di comportamento ai fini della prevenzione degli infortuni





3. conoscere:

3.1 le caratteristiche tecnico-tattiche e metodologiche degli sport praticati,

3.2 i comportamenti efficaci ed adeguati da adottare in caso di infortuni. 

CONTENUTI

Terzo, Quarto e Quinto Anno [ 2, 2 e 2 ore ]


1. Attività in situazioni significative in relazione all'età degli alunni, ai loro interessi, agli obiettivi tecnici e ai mezzi disponibili: 







1.1 a carico naturale e aggiuntivo; 

1.2 di opposizione e resistenza;

1.3 con piccoli e ai grandi attrezzi, codificati e non codificati;

1.4 di controllo tonico e della respirazione;

1.5 con varietà di ampiezza e di ritmo, in condizioni spazio-temporali diversificate;

1.6 di equilibrio, in condizioni dinamiche complesse e di volo.






2. Esercitazioni relative a:

2.1 attività sportive individuali e/o di squadra (almeno due); 

2.2 organizzazione di attività e di arbitraggio degli sport individuali e di squadra praticati;

2.3 attività tipiche dell'ambiente naturale (ove è possibile);

2.4 attività espressive;

2.5 ideazione, progettazione e realizzazione di attività finalizzate;

2.6 assistenza diretta e indiretta connessa alle attività.



3. Informazione e conoscenze relative a:

3.1 la teoria del movimento e delle metodologie dell'allenamento riferite alle attività; 

3.2 le norme di comportamento per la prevenzione degli infortuni e in caso d'incidente. 



AREA DI PROGETTO

Il principio della unitarietà del sapere e del processo di educazione e formazione culturale deve trovare una sua esplicita e specifica affermazione anche nella attuazione di un'area di progetto che conduca al coinvolgimento ed alla concreta collaborazione fra docenti di alcune o di tutte le discipline.


A questo fine, al di là di iniziative più limitate, realizzate autonomamente da gruppi di docenti, occorre che nel corso del triennio siano attuati progetti di ricerca multidisciplinare, di ampiezza e durata variabile.
L'area di progetto è dunque un modello di articolazione culturale ricavato dal monte ore annuo delle lezioni, che non altera né il quadro orario né la composizione delle cattedre e delle classi.
All'area di progetto sarà dedicato un numero di ore non superiore al 10 % del monte ore annuo delle discipline coinvolte in questa attività. Da questo 10 % sono escluse le ore indicate come attività extrascolastica (visite guidate, stages, campi scuola ecc...).
L'area di progetto si propone di:

  • favorire l'apprendimento di strategie cognitive mirate a comprendere come si formano ed evolvono le conoscenze;

  • far cogliere all'alunno le relazioni esistenti tra l' "astratto" e il "concreto";

  • sollecitare l'alunno ad affrontare nuovi problemi con spirito di autonomia e creatività;

  • promuovere nell'alunno atteggiamenti che favoriscano la socializzazione, il confronto delle idee, la tolleranza verso la critica esterna e l'insuccesso, la revisione critica del proprio giudizio e la modifica della propria condotta di fronte a prove ed argomenti convincenti;

  • favorire il confronto tra la realtà scolastica e la realtà di lavoro, con particolare riferimento a quelle presenti sul territorio.

I problemi dell'area di progetto dovranno tener conto di diversi aspetti: conoscitivo, applicativo, tecnologico, informatico, economico, organizzativo e di documentazione. Tali problemi, significativi rispetto all'area di indirizzo, devono basarsi su un consistente nucleo di attività operative e realizzative.
L'area di progetto deve essere realizzata durante l'intero corso di studio. L'attività inizierà, nell'ambito della programmazione didattica, con una riunione del Consiglio di classe dedicata alla definizione preliminare di progetti sulla base delle proposte espresse dai vari docenti e degli interessi manifestati dagli allievi.
Ogni progetto deve essere sottoposto ad analisi di fattibilità per mettere in luce la natura e l'ampiezza delle competenze e delle risorse materiali necessarie alla sua realizzazione. E' importante che questa fase si sviluppi con molto anticipo rispetto all'attuazione del progetto, in modo da garantire per tempo il reperimento delle risorse.
Nello studio di fattibilità dovranno essere definite:

- le competenze necessarie per affrontare i molteplici aspetti dei progetti;


- i compiti da affidare agli insegnanti ed eventualmente ad esperti esterni;
- le modalità ed i tempi di attuazione;
- le modalità di verifica e di comunicazione dei risultati.

La realizzazione dell'area di progetto si sviluppa normalmente attraverso alcune fasi che si possono così distinguere:

- l'analisi della situazione o del problema che il progetto intende affrontare;
- la formulazione dell'ipotesi di lavoro;
- l'attuazione del progetto;
- la verifica e la documentazione dei risultati.

Si possono ipotizzare progetti ai quali lavorano intere classi, eventualmente con divisione in sottoprogetti, oppure si possono dividere le classi in più gruppi ciascuno con un proprio progetto. Non si esclude che un progetto possa avere durata pluriennale né che le classi di scuole diverse collaborino alla realizzazione di uno stesso progetto.


In particolare, per ogni progetto, saranno definiti il periodo di svolgimento, le ore ad esso destinate, la loro distribuzione settimanale e la loro ripartizione fra le varie discipline.
Il Preside, su designazione del Consiglio o dei Consigli di classe, nomina, di volta in volta, un coordinatore di area di progetto.
La valutazione degli studenti relativamente all'attività dell'area di progetto contribuisce alla formulazione dei giudizi periodici e finali di ciascuna disciplina e complessivi, secondo modalità decise dai Consigli di classe. Di tali giudizi si dovrà tener conto in sede di esami di maturità.
Nei curricoli che comprendono discipline caratterizzate specificatamente da attività progettuali -come in quello dell'indirizzo per la Meccanica-, il già previsto coinvolgimento delle singole materie deve trovare una più incisiva collocazione sulla base delle finalità generali dell'area di progetto qui definita, con particolare riferimento alla programmazione del Consiglio di classe.




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