Concorso ordinario scuola secondaria: guida allo studio e programma classe A42 – Scienze e tecnologie meccaniche

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Il concorso ordinario nella scuola secondaria, semplificato per effetto del Decreto Sostegni BIS, prevede un’unica prova scritta e un colloquio orale.

La prova scritta

La prova scritta verte sui programmi di cui all’Allegato A del Decreto 20 aprile 2020 ed è composta da 50 quesiti, così ripartiti:

  • 40 volti all’accertamento delle competenze e delle conoscenze del candidato sulle discipline afferenti alla classe di concorso stessa;
  • 5 sulla conoscenza della lingua inglese al livello B2 del Quadro Comune Europeo di riferimento per le lingue;
  • 5 sulle competenze digitali inerenti l’uso didattico delle tecnologie e dei dispositivi elettronici multimediali più efficaci per potenziare la qualità dell’apprendimento.

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La prova orale

La prova orale è finalizzata all’accertamento della preparazione del candidato e valuta la padronanza delle discipline, nonché la relativa capacità di progettazione didattica efficace, anche con riferimento all’uso didattico delle tecnologie e dei dispositivi elettronici multimediali, finalizzato al raggiungimento degli obiettivi previsti dagli ordinamenti didattici vigenti.

Essenziale in questa fase, dunque, è non solo la capacità del candidato di simulare una lezione (la “capacità di progettazione didattica efficace”) ma anche dimostrare la conoscenza della normativa scolastica (gli “ordinamenti didattici vigenti”): in pratica, la Parte generale del programma (ex Avvertenze generali) saranno oggetto della prova.

Programma classe A42 – Scienze e tecnologie meccaniche

Il programma d’esame per la classe A42 prevede una parte generale e una parte disciplinare.

La parte disciplinare comprende i seguenti nuclei tematici disciplinari:

  • Sicurezza e antinfortunistica
  • Meccanica generale e meccanica applicata alle macchine
  • Macchine a fluido
  • Comandi automatici
  • Impianti
  • Tecnologia meccanica
  • Metrologia
  • Disegno, progettazione e organizzazione industriale
  • Logistica
  • Progettazione e costruzione di strutture
  • Tecnologie e tecniche di diagnostica e manutenzione

Sicurezza e antinfortunistica

  • Normativa vigente in ambito di sicurezza e igiene sul lavoro (D.Lgs. 81/08)
  • La valutazione dei rischi
  • Fattori di rischio nell’ambiente di lavoro
  • Dispositivi di protezione individuale e di gruppo
  • Direttiva macchine

Meccanica generale e meccanica applicata alle macchine

  • Richiami sui principi fondamentali di statica, cinematica e dinamica.
  • Resistenza al moto: attrito radente, attrito volvente, resistenza del mezzo. Attrito tra superfici a contatto diretto e lubrificato.
  • Geometria delle masse e delle aree: baricentri, momenti statici e momenti d’inerzia
  • Sollecitazioni semplici e composte; sollecitazioni dinamiche;
  • Resistenza statica a fatica dei materiali. Rigidezze e cedevolezze meccaniche in serie e parallelo.
  • Cinematica delle macchine. Dinamica delle macchine: lavoro motore, lavoro resistente utile e passivo, rendimento.
  • Meccanismi per la trasmissione della potenza: ruote di frizione, ruote dentate, cinghie.
  • Alberi, assi e perni. Viti di manovra e bulloni. Saldature.
  • Principi di funzionamento del meccanismo biella e manovella; momento motore; cenni sull’equilibramento degli alberi a gomito. La regolazione delle macchine a regime periodico e assoluto: volani e regolatori.
  • Progettazione di semplici organi di macchine e di meccanismi

Macchine a fluido

  • Fonti primarie di energia tradizionali, alternative e rinnovabili.
  • Classificazione delle macchine a fluido motrici e operatrici e degli impianti motori termici
  • Cicli fondamentali delle macchine termiche.
  • Rendimenti degli impianti motori termici.
  • Trasferimento dell’energia tra fluido e organi mobili nelle macchine volumetriche e nelle turbomacchine.
  • Impianti motori a vapore: generatori di vapore, turbine e condensatori.
  • Impianti motori con turbine a gas.
  • Impianti combinati gas-vapore.
  • Motori alternativi a combustione interna.
  • Impianti di cogenerazione di energia elettrica e di calore.
  • Principi di idrostatica e di idrodinamica.
  • Impianti motori idraulici.
  • Turbine idrauliche ad azione e a reazione.
  • Macchine operatrici volumetriche e dinamiche: pompe, compressori, ventilatori.
  • Cenni sugli impianti operatori a ciclo inverso e sulle pompe di calore.

Comandi automatici

  • Elementi di pneumatica e oleodinamica
  • Tecnica dei circuiti pneumatici e oleodinamici
  • Simbologia di elementi pneumatici e rappresentazioni grafiche
  • Elementi di elettrotecnica ed elettronica applicata ai processi meccanici

Impianti

  • Impianti termotecnici
  • Impianti idrotermosanitari
  • Impianti a gas
  • Impianti oleodinamici e di sollevamento
  • Elementi di impianti elettrici
  • Elementi di sicurezza antincendio
  • Impianti di condizionamento

Tecnologia meccanica

  • Proprietà fisiche, chimiche, meccaniche e tecnologiche dei materiali.
  • Designazione dei materiali metallici e non metallici. Prove meccaniche e tecnologiche dei materiali metallici e non metallici. Controlli non distruttivi.
  • Classificazione dei materiali secondo le norme di unificazione.
  • Lavorazioni meccaniche per asportazione di truciolo. Macchine tradizionali, automatiche e a
  • controllo numerico computerizzato: schemi funzionali, programmazione, tipi di lavorazioni e relative attrezzature.
  • Utensili da taglio: materiali, caratteristiche geometriche e funzionali. Condizioni ottimali di taglio.
  • Trattamenti dei materiali: termici, termochimica e superficiali dei metalli e delle leghe metalliche.
  • Corrosione e protezione dei materiali.
  • Cenni sulle lavorazioni speciali per corrosione chimica, elettroerosione, con ultrasuoni, con laser e plasma.
  • Processi di saldatura.
  • Processi di produzione mediante FDM (Fused Deposition Modeling), AM (Additive Manufacturing) e, più ingenerale, 3D printing (stampa tridimensionale).

Metrologia

  • Sistema internazionale di unità di misura.
  • Errori di misura. Strumenti e attrezzature di misurazione.
  • Tolleranze di lavorazione, rugosità superficiale e loro controllo.

Disegno, progettazione e organizzazione industriale

  • Norme di unificazione del disegno tecnico. Disegno di progettazione. Sistemi per il disegno e la progettazione assistita dal calcolatore (C.A.D. – Computer Aided Design 2D e 3D).
  • Produzione assistita dal calcolatore (C.A.M. – Computer Aided Manufacturing). Cenni di integrazione C.A.D.-C.A.M.
  • Caratteristiche dei sistemi produttivi. Tipi fondamentali di strutture organizzative.
  • Programmazione, avanzamento e controllo della produzione. Analisi dei costi e problemi di convenienza economica.
  • Controlli di qualità. La qualità totale. Norme internazionali di certificazione della qualità.
  • Metodi e tempi di lavorazione. Trasformazione del disegno di progettazione in disegno di fabbricazione. Impostazione e stesura dei cicli di lavorazione alle macchine utensili.
  • Attrezzature per lavorazione e/o montaggio. Progettazione di semplici attrezzature con l’ausilio di manuali tecnici.
  • Norme sulla sicurezza e sulla prevenzione degli infortuni sul lavoro.

Logistica

  • I layout degli impianti industriali
  • Il magazzino: tipologie, contabilità e gestione
  • Elementi di statistica
  • Indici di prestazione
  • Elementi di manutenzione industriale
  • Mezzi di movimentazione dei carichi e sistemi di contenimento
  • Sistemi di sollevamento dei carichi
  • Trasporti interni
  • Arrivo e spedizione dei materiali
  • Tecniche per la programmazione e preparazione degli spazi di carico, movimentazione, sicurezza e stivaggio delle merci
  • La programmazione e la produzione

Progettazione e costruzione di strutture

  • Proprietà chimico-fisiche, meccaniche e tecnologiche dei materiali da costruzione, naturali e artificiali. Comportamento elastico e post-elastico dei materiali. Principi della normativa antisismica. Criteri e tecniche di consolidamento degli edifici esistenti.
  • Strutture isostatiche, iperstatiche e labili. Metodo delle forze o degli spostamenti per l’analisi di strutture iperstatiche
  • Classificazione degli stati limite e calcolo con il metodo emiprobabilistico agli stati limite.
  • Principi di geotecnica
  • Norme, metodi e procedimenti della progettazione di edifici e manufatti
  • Caratteristiche del piano di manutenzione di un organismo edilizio.
  • Norme tecniche delle costruzioni (D.M. 14/1/2008).
  • Strutture in acciaio, collegamenti saldati e imbullonati.
  • Responsabilità professionali in cantiere.
  • Codice appalti e contratti pubblici.

Tecnologie e tecniche di diagnostica e manutenzione

  • Metodi di manutenzione: Applicazione dei metodi manutenzione – Telemanutenzione e teleassistenza.
  • Ricerca guasti (troubleshooting): Metodiche di ricerca e diagnostica guasti
  • Copertura del sistema di diagnosi.
  • Documentazione e certificazione: Documenti di manutenzione – Documenti di collaudo – Documenti di certificazione.
  • Costi di manutenzione: Analisi di Affidabilità, Disponibilità, Manutenibilità e Sicurezza (RAMS)
  • Elementi di economia dell’impresa
  • Contratto di manutenzione.
  • Progetto di manutenzione: Linee guida del progetto di manutenzione
  • Controllo temporale delle risorse e delle attività.

Cosa studiare per la classe di concorso A42 – Scienze e tecnologie meccaniche: i manuali

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