ESAME – MECCANICA 2° PARTE – BACHELOR

La verifica di resistenza di un elemento di macchina consiste nel verificare che i diversi carichi applicati non assumano valori tali da produrre il cedimento dell’elemento.

Alla base del metodo teorico c’è l’ipotesi fondamentale che il cedimento sia dovuto allo stato complessivo dei carichi e non allo stato locale di sollecitazione dell’elemento di macchina

Gli sforzi e le deformazioni di trazione, che producono un aumento della lunghezza, vengono considerati:

. Nella prova di trazione, un campione del materiale in esame, detto provino o provetta, viene sollecitato con un carico di trazione diretto secondo l’asso del provino; il carico viene gradualmente aumentato fino a realizzare un allungamento, senza rottura, del provino

Entro i limiti di applicazione della legge di Hooke, un materiale, quando sottoposto a carico assiale, subisce, in aggiunta alla deformazione assiale lungo la direzione del carico, una deformazione laterale nelle direzioni perpendicolari alla prima

Come definiresti questa affermazione?

. Il rapporto di Poisson è una quantità senza dimensioni essendo il rapporto tra due deformazioni con dimensioni

In campo elastico la deformazione tangenziale y risulta non proporzionale allo sforzo tangenziale τ che l’ha generata

Il creep è l’aumento graduale della deformazione plastica in un materiale con il tempo sotto carico costante.

Come definiresti questa affermazione?

nella regione di creep primario la velocità di creep è sensibilmente costante

. Il materiale sensibile agli effetti del creep dovrà essere soggetto nella sua vita soltanto a sforzi che non facciano uscire quel determinato elemento di macchina dalla regione secondaria

Vi è sempre il rischio che lo sforzo, al quale, durante il lavoro, è soggetto un membro di una struttura meccanica, possa eccedere la resistenza del materiale con cui quel membro è stato realizzato. Lo scopo del fattore di sicurezza n è proprio quello di rendere minimo questo rischio

Le leghe vengono ottenute aggiungendo quantità, che possono essere anche estremamente modeste, di elementi diversi al metallo di base che, in tal modo, acquista proprietà significativamente differenti da quelle dei singoli costituenti.

. Le leghe più usate sono quelle a base di carbonio con piccole quantità di ferro.

. L’alluminio è un metallo ad alto punto di fusione a bassa conducibilità elettrica e termica

Come definiresti questa affermazione?

. Le termoplastiche sono formate da polimeri amorfi che vengono fatti diventare cristallini quando scaldati ad una data temperatura che è funzione del tipo di polimero. Sono fragili, ma piuttosto resistenti. Vengono danneggiate se scaldate o sottoposte a pressione. Esempi di plastiche termoindurenti sono le resine epossidiche.

L’elastomero, quando sottoposto ad un carico di trazione alla temperatura ambiente, si allunga moltissimo con corrispondente riduzione della sezione trasversale; proprio a causa della sensibile riduzione dell’area trasversale, all’aumentare del carico, questi materiali non seguono la legge di Hook

Le fibre organiche rappresentano lo sviluppo del concetto di fibra organica utilizzata nei tessuti.

Il principio di sovrapposizione degli effetti afferma che lo sforzo oppure la deformazione risultante in un sistema soggetto a più forze è rappresentato dalla somma algebrica degli effetti delle forze stesse qualora le singole forze vengano applicate separatamente

Una trave ad asse geometrico rettilineo e di sezione costante è sollecitata a flessione semplice quando, per tutta la lunghezza, è soggetta ad un momento costante, quale può essere ottenuto applicando alle due estremità due coppie uguali e contrarie di momento M_f, che agiscono in un piano, detto piano di sollecitazione, contenente l’asse geometrico della trave

La sezione trasversale S di una trave è sollecitata al taglio semplice quando la risultante di tutte le forze esterne, che precedono la sezione, dà luogo alla sola forza tagliante T che giace nel piano della sezione e passa per il suo baricentro

Nella torsione semplice la trave è soggetta sulle basi estreme a due coppie uguali ed opposte che imprimono il momento torcente M_i

la forza normale N uguale ed opposta alle componenti delle forze esterne secondo la direzione di N

La forza tagliente T è uguale ed opposta alle componenti delle forze esterne secondo la direzione di M

Per l’ottone e la ghisa la resistenza al taglio τ_u ha un valore di:

Per l’acciaio dolce la resistenza al taglio τ_u ha un valore di:

L’acciaio da utensili temprato la resistenza al taglio τ_u ha un valore di:

La cinematica descrive il movimento dei corpi, associando al concetto di spazio il concetto di tempo, tenendo conto delle forze che sono la causa del moto

Il moto rettilineo uniforme è un caso particolare del moto ad accelerazione costante in cui il valore dell’accelerazione viene posto uguale a zero.

Come definiresti questa affermazione?

Come nel moto traslazionale si è esaminata la variazione dello spostamento del corpo lungo una retta, ad esempio le direzioni x oppure y, in funzione del tempo, così nel moto rotazionale il movimento viene descritto mediante una variazione dell’angolo

La velocità angolare media esprime la rapidità con la quale, in un dato istante, gli angoli vengono percorsi dal raggio r che ruota;

Come definiresti questa affermazione?

La dinamica studia il moto dei corpi considerando le forze che lo producono in una relazione di causa, la forza, ed effetto, il moto, collegando ai concetti di spazio e di tempo, propri della cinematica, i concetti di forza e di massa.

Secondo la legge di inerzia forza ed accelerazione di un corpo sono proporzionali e il coefficiente di proporzionalità è la massa.

L’energia potenziale è una quantità relativa poiché la posizione originale di riferimento può essere scelta arbitrariamente; di solito vengono quindi considerate le variazioni dell’energia potenziale.

La potenza P si misura in:

La quantità di moto angolare, a differenza dell’impulso angolare, si misura in [kg⋅m2 /s] oppure in [N⋅m⋅s]

Come definiresti questa affermazione?

Su una vettura che effettua una curva, il guidatore avverte una spinta sul suo corpo che lo spinge lungo la curva; e, per il principio di azione e reazione, il suo corpo spinge contra la vettura nella direzione opposta verso l’esterno

Un pendolo semplice consiste in una massa m sospesa ad un supporto rigido per mezzo di un filo di lunghezza l; se la massa viene tirata da un lato e quindi rilasciata, la forza di gravità mg genera un’oscillazione da una parte e dall’altra del punto di riposo.

Come consideri questa affermazione?

La resistenza dell’aria è una delle cause principali che ostacola la marcia di un veicolo in movimento

La forza motrice viene esercitata dallo pneumatico sulla strada; essa è una forza di attrito radente statico e come tale non può superare la forza motrice massima che, in funzione del peso della vettura, garantisce l’aderenza delle ruote al terreno.

Come definiresti questa affermazione?

Un corpo che si muove in un fluido incontra una resistenza al moto che non dipende dalla sua forma

Il rendimento meccanico di una macchina tiene conto del lavoro speso negli accessori L_accessori

Il rendimento organico è il rapporto tra il lavoro utile L_u [J] fatto dalla macchina e il lavoro L_i [J] generato all’interno della macchina in un dato tempo

Le ruote di frizione sono ruote caratterizzate da superfici con ridotto coefficiente d’attrito.

Una ruota dentata viene definita indicandone il numero di denti z ed i parametri fondamentali del profilo

Il gas naturale rappresenta veramente una fonte energetica alternativa al petrolio con il solo inconveniente che, essendo un gas, ha bisogno di una rete di metanodotti molto diffusa per poter venire utilizzato anche in luoghi piuttosto distanti dai giacimenti da cui viene estratto

La quarta sorgente di energia rinnovabile è il combustibile nucleare, rappresentato dall’ossido di uranio

Come definiresti questa affermazione?

Inizialmente era stato ipotizzato uno sviluppo molto più intenso del programma nucleare negli Stati Uniti, ad esempio, era stata prevista la realizzazione, entro il 2000, di 1000 unità nucleari

L’obbiettivo della C.E.E. era di stabilizzare per l’anno 2000 le emissioni di CO2 al livello del 1990, mentre in realtà si è verificato un aumento del 25%

Requisito fondamentale, al quale deve sottostare il progetto di ciascuna macchina, è il risparmio energetico con essa realizzabile in modo da limitare il consumo di quella data fonte di energia e, di conseguenza, le emissioni di CO2.

Come consideri questa affermazione?

La combustione è il processo che consente di ricavare l’energia utilizzata da molti tipi di macchine a fluido. Nella combustione dei combustibili fossili si formano cinque classi di inquinanti primari.

Il prodotto principale della combustione, più o meno completa del combustibile fossile è:

Gli ossidi di zolfo nell’ambiente possono provocare precipitazioni acide con danni all’ecosistema ed agli edifici

Il diossido di carbonio è la principale causa delle piogge acide, insieme ai composti organici volatili

Il diossido di carbonio, a differenza del monossido di carbonio, non contribuisce all’effetto serra

Come definiresti questa affermazione?

La meccanica dei fluidi ha per oggetto lo studio del fluido, un corpo che non ha forma propria e che può assumere la forma del recipiente che lo contiene.

Come consideri questa affermazione?

I liquidi, pur non avendo forma propria, sono sensibilmente dotati di volume proprio, esattamente come i gas.

Possiamo definire un fluido come una sostanza che si deforma in modo continuo sotto l’azione di sforzi di taglio, per quanto piccoli questi possano essere

Tutte le forze nel fluido devono essere perpendicolari alle superfici sulle quali esse agiscono; in particolare, le forze esercitate tra il fluido e il contorno solido sono perpendicolari al contorno.

Come consideri questa affermazione?

In un fluido in quiete la pressione è diversa in tutte le direzioni (principio di Pascal)

Un liquido contenuto in un circuito idraulico di forma qualsiasi, trasmetterà la pressione nello stesso modo, prescindendo da come quest’ultima viene generata

La pressione misurata partendo da un livello di pressione uguale a zero si chiama pressione relativa, mentre quella misurata al di sopra della pressione atmosferica prende il nome di pressione assoluta

Come consideri questa affermazione?

Il moto si dice uniforme se la velocità, in un dato istante, si mantiene identica in intensità e direzione in ciascun punto del fluido. Se, al contrario, la velocità in un determinato istante varia da punto a punto, il moto viene definito non uniforme

Il moto si dice stazionario quando tutte le condizioni in ciascun punto della corrente rimangono costanti rispetto al tempo, pur potendo variare in punti diversi: quando cioè le principali grandezze che caratterizzano il moto del fluido possono variare da punto a punto ma non cambiano con il tempo.

Come consideri questa affermazione?

Nel funzionamento delle macchine possiamo distinguere un periodo iniziale transitorio, solitamente molto lungo, caratterizzato da una sensibile variazione delle grandezze, in funzione del tempo.

Come definiresti questa affermazione?

Nella meccanica dei corpi solidi, un corpo è libero di cambiare la sua velocità, nel senso che la sua energia potenziale può essere liberamente convertita in energia cinetica allorché la quota diminuisce. Non così in una corrente di fluido, dove la velocità deve soddisfare l’equazione di continuità della portata, funzione della sezione trasversale della corrente

Nelle pompe a ingresso singolo, il fluido entra da un solo lato della cassa e della girante. Nelle pompe a doppio ingresso vengono utilizzati ambedue i lati per l’entrata del fluido e la girante è solitamente di spessore doppio e dotata di un piatto centrale

Le pompe a un solo ingresso possono essere disposte in serie, sullo stesso albero, in modo che il fluido, che esce da una girante, sia indirizzato, attraverso una serie di condotti fissi, all’ingresso della girante successiva

Qualora si voglia aumentare la portata di liquido senza variare il diametro della girante, occorre diminuire le dimensioni della girante nella direzione parallela all’albero.

La prevalenza manometrica h_u è data dalla differenza tra il carico totale H₂, alla bocca di mandata, e il carico totale H₁, alla bocca di aspirazione della pompa

Si può evitare di misurare le caratteristiche di ogni pompa facendo ricorso al concetto di similitudine fluidodinamica, concetto che fissa determinate regole, dette regole di similitudine, con cui è possibile estendere i risultati delle misure ottenute su una prima pompa, che individuiamo come pompa A, a una seconda pompa, che individuiamo come pompa B.