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S490 - Scienze e tecnologie applicate

Costruzioni, ambiente e territorio - Per il secondo anno dei nuovi Istituti tecnici - Settore tecnologico
2011 - pp. 224 - 9788824459105 - € 16,00

Prezzo pdf: €12,49

Daniele Ragosta
  • Gli ebook sono consultabili su computer, tablet e smartphone Apple e Android, e-reader ed altri dispositivi compatibili con il drm Adobe, ma non sono stampabili (salvo quando diversamente indicato). Per le informazioni sugli ebook, consulta la guida.
 
 
 




Scienze e tecnologie applicate è una nuova disciplina, introdotta nel secondo anno degli istituti tecnici in seguito alla «Riforma della scuola» del ministro Gelmini: si tratta di una materia dal nome comune a tutti gli istituti, ma che si differenzia nei contenuti a seconda degli insegnamenti di indirizzo del triennio. Essa costituisce a tutti gli effetti un’area di avviamento all’indirizzo e ha quindi lo scopo di guidare gli allievi nella scelta definitiva del percorso di studi da intraprendere nei successivi tre anni e, al contempo, di contribuire al consolidamento del substrato culturale generale, connotante l’intera formazione tecnica, in stretta collaborazione e connessione con le altre discipline del biennio. Proprio perché introduce gli studenti al linguaggio, ai temi e ai procedimenti caratteristici della qualifica, il suo insegnamento è affidato al docente della materia di riferimento nel triennio.
Il volume mutua concetti, forme e contesti dall’ambito scientifico-tecnologico, ma attinge competenze anche dal campo storico-sociale, sottolineando, in linea con le indicazioni ministeriali, come l’incontro fra scienza e tecnologia favorisca, di fatto, il realizzarsi di determinate condizioni economiche e sociali.
L’opera, dall’impostazione agile e dalla facile consultazione, offre una descrizione precisa e accurata dei vari argomenti. L’esposizione puntuale, rigorosa, ma sempre chiara e fruibile, e il nutrito apparato didattico sono alcuni degli elementi caratterizzanti il testo, significativamente attento alle dinamiche concrete della materia.
Su questa linea, la trattazione dei contenuti procede con studiata gradualità, semplificando l’apprendimento degli stessi grazie anche a una considerevole varietà di esempi, che conducono a un approccio immediato, diretto e mai soltanto teorico.
Il volume è strutturato in due Aree tematiche (Area 1 - La misurazione e i materiali, Area 2 - L’opera edile e la sua pianificazione), a loro volta suddivise in Percorsi, all’interno dei quali si sviluppano quelli che sono gli argomenti di base dell’insegnamento di Scienze e tecnologie applicate, relativo all’indirizzo Costruzioni, ambiente e territorio:
• la metrologia (unità, sistemi e strumenti di misura; concetti di grandezza, di misura e di errore di misura; topografia);
• le proprietà dei materiali (le loro caratteristiche fisiche, chimiche, tecnologiche e meccaniche);
• i più importanti materiali da costruzione (metalli, legno, lapidei, laterizi e prodotti ceramici, leganti e calcestruzzo, sostanze plastiche e composite, vetro), le tecniche di lavorazione e i maggiori campi applicativi di ciascuno;
• i principi costruttivi (nozioni di statica, carichi e sollecitazioni, strutture portanti elementari);
• la posa delle reti tecnologiche (gli impianti elettrico, idrico e termico);
• la pianificazione di un’opera edile pubblica e privata, dall’ideazione alla realizzazione (normativa, procedure, figure coinvolte e loro compiti; fondamenti di rappresentazione grafica);
• la sicurezza sul lavoro (tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro; soggetti responsabili e rispettive funzioni; misure di prevenzione e protezione; segnaletica).
La trattazione è arricchita da rubriche di approfondimento (Focus), in grado di «stuzzicare» la curiosità del lettore; da brevi glosse esplicative (Capiamo le parole), volte a chiarire i significati dei termini ritenuti topici; ed è corredata, inoltre, di schemi, disegni, immagini e tabelle, frutto di un impegno grafico che mira a facilitare lo studio.
In ossequio alle più recenti direttive governative, il volume è dotato di un’ampia sezione digitale (Espansione on line) — in cui sono collocati ulteriori approfondimenti, opportunamente evidenziati all’interno del testo (e nell’indice) — per saperne ancora di più in merito a determinati aspetti della materia.


area 1
La misurazione e i materiali
Percorso A La metrologia
1. Misure, sistemi di misura e unità di riferimento
1.1 Definizione di metrologia e concetto di misura
Focus: Che cos’è la tecnologia?
1.2 Le unità di misura: cenni storici
Focus: La misurazione: dalle prime civiltà del Mediterraneo all’Inghilterra medievale
Focus: La normativa UNI
1.3 I principali sistemi di misura del passato
Focus: Il sistema tecnico ST
1.4 Il Sistema Internazionale
Espansione on line: “Le principali grandezze derivate”
Focus: Differenza tra massa e peso
1.5 Le unità di misura non facenti parte del SI e i principali fattori di conversione
2. Strumenti e criteri di misura
2.1 Le qualità metrologiche
2.2 Classificazione degli strumenti
Espansione on line: “Per ogni misura il suo strumento”
Focus: Le caratteristiche degli strumenti di controllo diretto
Focus: I blocchetti pian paralleli
2.3 Descrizione e modalità d’uso dei principali strumenti
Espansione on line: “La misurazione con il nonio ventesimale”
Focus: La livella elettronica
2.4 Altri strumenti di misura
Espansione on line: “Le diverse scale per la misurazione della temperatura”
2.5 Le misure indirette e gli strumenti topografici
Espansione on line: “Il disegno topografico”
Focus: Il teodolite
2.6 Approssimazioni ed errori di misura
Focus: Attenzione agli errori di scrittura!
Fissiamo i concetti
Verifiche di fine Percorso
Percorso B Le proprietà dei materiali
1. Classificazioni e distinzioni di base
Focus: La scienza dei materiali
Focus: Un altro criterio per la classificazione dei materiali
2. Le proprietà caratteristiche dei materiali
2.1 Le proprietà fisiche
Espansione on line: “I materiali nella storia”
2.2 Le proprietà chimico-strutturali
Focus: Ossidazione e corrosione dei metalli
Espansione on line: “I rimedi contro la corrosione”
Espansione on line: “Le proprietà fisiche e chimiche dei materiali”
2.3 Le proprietà tecnologiche
Focus: I maggiori campi di applicazione della saldatura
Focus: Lavorazioni con asportazione di truciolo: fresatura e tornitura
2.4 Le proprietà meccaniche
Focus: La legge di Hooke
Focus: Azioni sulle costruzioni: generalità
3. Le prove meccaniche sui materiali
3.1 La prova di trazione statica
Focus: I materiali polimerici
Espansione on line: “Classificazione delle prove meccaniche”
Focus: L’estensimetro
3.2 La prova di resilienza
Focus: Il calcolo dell’indice di resilienza
3.3 La prova di compressione
Focus: La resistenza meccanica
3.4 La prova di flessione
3.5 Le prove di durezza
Espansione on line: “Le scale Mohs, Rosiwal e Knoop”
Focus: Lo sclerometro
Espansione on line: “Le prove di durezza”
Fissiamo i concetti
Verifiche di fine Percorso
Percorso C I materiali da costruzione: processi di produzione e lavorazioni
1. I materiali metallici: caratteristiche generali
2. Materiali metallici ferrosi: il ferro e le sue leghe
2.1 Il ferro
Focus: L’altoforno
2.2 La ghisa
Espansione on line: “I simboli delle ghise”
2.3 L’acciaio
Espansione on line: “Convertitori e forni”
Focus: I trattamenti termici dell’acciaio
Espansione on line: “Gli acciai speciali”
Focus: Breve storia dell’acciaio
3. I materiali metallici non ferrosi
3.1 Il rame e le sue leghe
3.2 Alluminio e altri materiali comuni non ferrosi
4. Il legno
Focus: Legno giovanile e legno di reazione
4.1 Le proprietà del legno
Espansione on line: “La stagionatura”
Focus: La classificazione dei legnami
Espansione on line: “La raccolta e la segagione del legname”
4.2 I derivati del legno
4.3 Il legno lamellare
Focus: I difetti e gli svantaggi del legno
Espansione on line: “Il legno: prove meccaniche e riduzione del tronco alle dimensioni commerciali”
5. Le pietre naturali o materiali lapidei
Focus: Un po’ di storia
Espansione on line: “I difetti del legno”
5.1 L’origine delle pietre naturali
Focus: Un’altra modalità di suddivisione
5.2 Le tipologie di pietre naturali
5.3 Composizione, caratteristiche e utilizzi delle pietre naturali
Espansione on line: “Le varie modalità di classificazione delle rocce”
Espansione on line: “Le proprietà caratteristiche dei materiali lapidei”
Espansione: on line: “Gli utilizzi del marmo: un breve excursus storico”
6. I laterizi e i prodotti ceramici
Espansione on line: “L’estrazione dei materiali lapidei”
Espansione on line: “Il travertino romano”
Focus: Il laterizio nella storia
6.1 Il processo produttivo dei laterizi
Espansione on line: “Le proprietà caratteristiche dei laterizi e il comportamento in caso di gelo e d’incendio”
6.2 La classificazione dei materiali laterizi
Focus: Dimensioni, modularità e caratteristiche dei mattoni
Espansione on line: “I mattoni rettificati”
6.3 Altri tipi di materiali ceramici
Espansione on line: “I laterizi Poroton”
Espansione on line: “Le tecniche di modellazione della ceramica e le tipologie di rivestimento”
Focus: Utilizzi tipici e prodotti ceramici innovativi
7. I materiali cementizi (o leganti ) e il calcestruzzo
7.1 Il gesso
7.2 La calce
Espansione on line: “Il meccanismo di presa e indurimento”
Espansione on line: “L’evoluzione storica dei materiali leganti”
Focus: L’intonaco
7.3 La calce idraulica
7.4 Il cemento
Focus: Il cemento armato
Espansione on line: “Il processo produttivo del cemento”
7.5 La malta
Espansione on line: “I grattacieli delle nostre metropoli”
7.6 Il calcestruzzo
8. Altri materiali da costruzione
8.1 Le materie plastiche
8.2 I materiali compositi
8.3 Il vetro
Espansione on line: “Le classificazioni dei materiali compositi”
Espansione on line: “I processi di lavorazione del vetro”
Focus: Un materiale vietato: l’amianto
Espansione on line: “Le fibre ottiche”
Espansione on line: “Gli interventi di manutenzione e di bonifica dall’amianto”
Fissiamo i concetti
Verifiche di fine Percorso
area 2
L’opera edile e la sua pianificazione
Percorso A Strutture portanti e principi costruttivi
1. Elementi di statica delle strutture portanti: forze e vettori
Focus: Il vettore forza
Focus: Il momento di un vettore
2. Equilibrio statico dei corpi vincolati
Focus: Equilibrio di un corpo rigido: la leva
3. Sollecitazioni e deformazioni
3.1 Sforzo normale: trazione e compressione
Focus: Elasticità dei materiali
3.2 Taglio e flessione
3.3 Torsione
4. I principi statico-costruttivi
Focus: Le forze e i carichi su una struttura
5. Il sistema pesante (trilite) e le costruzioni in muratura
Focus: Il trilite nella storia
6. Il sistema spingente: l’arco e la volta
Espansione on line: “Le murature romane” e “I vari tipi di solaio”
Focus: Vari tipi di arco
Focus: L’arco e la volta per i Romani
7. Il sistema elastico (telaio) e il cemento armato
Focus: Le fondazioni in cemento armato
8. La capriata
9. Le travi reticolari
Focus: Una struttura isostatica per eccellenza: il triangolo
10. Le strutture sospese e pressostatiche
Fissiamo i concetti
Verifiche di fine Percorso
Percorso B La posa delle reti tecnologiche
1. Impiantistica tradizionale e principi di domotica
2. La climatizzazione degli ambienti
2.1 L’impianto di riscaldamento
Focus: Le norme tecniche CIG
Focus: Le caldaie
Focus: L’emissione del calore
Focus: Le stufe elettriche e i termoventilatori
2.2 I condizionatori
Focus: Il principio di funzionamento dei vari tipi di raffrescatori
3. L’impianto idrico-sanitario
Focus: Il boiler
Espansione on line: “Impianti solari ed energie rinnovabili”
Focus: I pannelli solari per la produzione di acqua calda sanitaria
Focus: Il sistema fognario pubblico
Espansione on line: “La meccanica dei fluidi”
4. L’impianto elettrico
Focus: La corrente elettrica e le sue grandezze
Espansione on line: “Gli impianti fotovoltaici”
Fissiamo i concetti
Verifiche di fine Percorso
Percorso C La pianificazione di un’opera edile
1. Le fasi del processo edilizio
2. Urbanistica ed edilizia
3. Pianificazione urbanistica e strumenti di pianificazione
Focus: I vincoli
Espansione on line: “I piani di attuazione”
Espansione on line: “Leggiamo un regolamento edilizio”
4. Il controllo della Pubblica Amministrazione sull’attività edilizia
5. Il processo edilizio per le opere private
6. Il processo edilizio per le opere pubbliche
Focus: L’aggiudicazione dell’appalto
Focus: L’estimo
7. Le tecniche di rappresentazione
Espansione on line: “Fondamenti di disegno CAD”
Focus: Le proiezioni ortogonali
Focus: Le misure dell’uomo
Espansione on line: “Assonometrie”
Fissiamo i concetti
Verifiche di fine percorso
Percorso D La sicurezza sul lavoro
1. La tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro
1.1 Lo sviluppo della legislazione in materia di sicurezza sul lavoro
Focus: Perché lo sviluppo del lavoro nelle fabbriche ha comportato la nascita del problema degli infortuni?
1.2 Il Testo Unico della sicurezza sul lavoro
2. I principi della sicurezza sul lavoro
2.1 La prevenzione
Focus: Il «caso Seveso» e la prevenzione dei disastri ambientali
2.2 La valutazione dei rischi
3. La sicurezza nei cantieri
4. I soggetti responsabili della sicurezza e i loro compiti
4.1 I soggetti coinvolti nelle attività di cantiere
4.2 I compiti e le responsabilità
Focus: Una «patente» per attestare la qualificazione delle imprese e dei lavoratori autonomi
Focus: Un tesserino di riconoscimento contro il lavoro in nero
5. Le misure di prevenzione e protezione
5.1 I dispositivi di protezione individuale
5.2 Le misure di protezione collettiva
Focus: Tipologie di ponteggi
6. La segnaletica
Fissiamo i concetti
Verifiche di fine Percorso