MATEMATICA E MODELLISMO
Costruzione di un aliante con applicazioni di matematica e fisica
Integrazione
al POF di Stefano Cristani e Ubaldo Pernigo.
Disegni dell’Ing. F.
Galè
E-Mail: stecri@libero.it
Un ringraziamento particolare all’Ing. F. Galè autore dei disegni in allegato e ispiratore del tutto.
Unità Didattica: Matematica, Scienze Fisiche, Educazione Tecnica, Educazione Artistica
L'UD è trasversale alle quattro materie curricolari indicate e ne utilizza, o meglio ne applica, alcune parti in una sorta di laboratorio pluridisciplinare. L’oggetto finale impone l’applicazione di diverse conoscenze, come quelle su: leve equazioni, rapporti, tecniche decorative, ecc.
L’attività e’ applicabile a qualunque alunno e permette in particolare di gratificare quelli con difficoltà comportamentali (e quindi recuperare affettività, autocontrollo, autostima), stimolare le eccellenze attraverso l’applicazione di equazioni e la costruzione di tabelle, per la ricerca di semplici parametri di verifica strutturale e aerodinamica .
Applicazione di leve e disegno permettono di concretizzare lavori già svolti normalmente nei curricoli ma qui finalizzati a qualcosa di concreto.
Tutto il lavoro è diviso in tre livelli di difficoltà per gli alunni fin dall’inizio. Indicativamente:
alunni di Prima Media = primo livello; alunni di Seconda = secondo livello; alunni di Terza = terzo livello.
E’ possibile anche applicare il lavoro a classi intere , o a gruppi eterogenei provenienti da classi diverse.
“Anni fa, visitando il laboratorio NASA di Langley in Virginia (USA) insieme all’amico Hewitt Philips, che vi lavorava da ben trentotto anni, ebbi la sorpresa di vedere le pareti del suo studio tappezzate di minuscoli aeromodelli in balsa dalle fogge più strane e svariate. In gergo questi areoplanini sono definiti balsetta. Mi spiegò allora che lui e i suoi colleghi (molti dei quali aereomodellisti attivi) usavano sperimentare ogni idea realizzando anzitutto un modellino volante, in balsa o polistirolo. Se si riesce a far volare un siffatto modellino allora vale la pena di approfondire l’esame della nuova idea, iniziando gli studi di fattibilità vera e propria” (da Aeromodellismo dell’Ing. F. Galè).
Quindi se anche lo Space Schuttle ha cominciato così…
Acquisire il metodo scientifico
Acquisire la capacità di matematizzare la realtà
Osservare fatti e fenomeni e individuare proprietà e relazioni
Riconoscere le caratteristiche essenziali dell’oggetto esaminato
Saper raccogliere leggere e organizzare dati anche in tabelle
Saper risolvere semplici operazioni e conoscerne il significato
Saper effettuare misurazioni
Individuare strategie risolutive
Conoscere e applicare le regole fondamentali per costruire un oggetto volante
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DESTINATARI |
PREREQUISITI |
METODI
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note |
TEMPI COMPLESSIVI |
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Tutti gli alunni ma indicativamente
1° livello
classe prima media inferiore |
Nessuno
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Partendo
dalla scatola seguire istruzioni Partendo dal disegno scelto (vedi
allegato) tagliare e scolpire con taglierina e carta vetrata il
poliuretano. |
Lo spessore dell’ala può essere > 12% della corda alare E’ suff. Partire da lastre di poliuretano (magazzino materiali edili) di 2cm di spessore. Incidenze e angoli vanno mantenuti inalterati, si possono modificare in modo proporzionale tra loro, le superfici. Es: lungh. Ala +10, 20%, allora… …….+ 10, 20 % di sup verticale coda. Sup. orizz. Coda + 10,20 % ------------OK (+ stabile) lungh. Fusoliera + 10, 20% -----------OK ( + stabile) Le due ali vanno incollate fra loro con diedro verso l’alto inserendo una spina di rinforzo in piallaccio. Potrò inserire o intagliare un piccolo dente (gancio ) appena davanti al baricentro per fiondare il modello con un elastico. NB se il modello picchia: appesantire la coda. Se va su e giù a singhiozzo, appesantire il muso. |
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2° livello classe seconda
media inferiore |
Saper
eseguire un disegno tecnico elementare a tre viste Conoscenza
e applicazione di
Rapporti e proporzioni
Tabelle e grafici
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Riprodurre in scala 1:1 il disegno, proponendo anche modifiche Eseguire Partendo dal disegno scelto (vedi allegato)
tagliare e scolpire con
taglierina e carta vetrata il
poliuretano. |
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3° livello classe terza media inferiore |
Saper
eseguire un disegno tecnico
elementare a tre viste Calcolo
di aree elementari Conoscenza
e applicazione di Rapporti e proporzioni Tabelle e grafici Semplici equazioni |
Riprodurre in scala 1:1 il disegno, proponendo anche modifiche Eseguire Partendo dal disegno scelto (vedi allegato)
tagliare e scolpire con
taglierina e carta vetrata il
poliuretano. Eseguire
calcoli strutturali (
scheda 1) Eseguire
calcoli dimensionali (
scheda 2) Eseguire
prove e tabulazioni come da allegato
( scheda 3) |
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OGGETTO |
LIVELLI OPERATIVI |
OBIETTIVI
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STRUMENTI eMATERIALI |
PRODOTTI INTERMEDI |
INTER DISCIPLINARIETA’ |
VALUTAZIONE |
TEMPI |
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AERODINA (modellino volante) Aliante a volo libero o radiocomandato |
1) LIVELLO: solo costruzione da scatola di montaggio |
Prendere confidenza e manualità nella costruzione di un modello semplice ma funzionante Acquisire la conoscenza di alcune leggi fisiche fondamentali (leve) |
Scatola di montaggio prezzo circa 35.000 O Poliuretano da lavorare |
Fusoliera a piattina Coda Ala Modello decorato |
Ed. Tecnica lavoro manuale Sc. Fisiche le leve Ed. artistica decorazioni |
Si valuterà: il modello finito e si compilerà un
apposita scheda
sulle attività integrative |
1 ora alla settimana |
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2) LIVELLO: schizzo e disegno a piacere e costruzione da polistirolo o poliuretano |
Fare lo schizzo corretto di un aereo. Ideare in modo corretto un proprio modello Costruire bilanciare e fare volare il modello ideato |
Poliuretano Colla Plastica adesiva Balsa o piallaccio leggero Listelli legno Foglio e materiali da disegno |
Schizzo Fusoliera a piattina Coda Ala |
Ed. Tecnica, lavoro manuale e disegno tecnico Sc Matematiche: calcoli Sc. Fisiche : le leve Ed. artistica: decorazioni |
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1 ora alla settimana (accorpabile col terzo livello |
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3) livello: Progettazione (calcoli strutturali, parametri di stabilità) disegno, costruzione. |
Progettare Ø
Ø parametri di stabilità. Costruire il modello Verificare Eseguire proporzioni e semplici equazioni Compilare tabelle |
Poliuretano Colla Plastica adesiva Balsa o piallaccio leggero Listelli legno Foglio e materiali da disegno |
Schizzo Calcoli Fusoliera a piattina Coda Ala Dati sperimentali |
Ed. Tecnica : lavoro manuale e disegno tecnico Sc Matematiche: calcoli Sc. Fisiche : le leve Ed. artistica: decorazioni |
Si valuterà : il disegno tecnico il calcoli
strutturali parametri
funz. e si compilerà un’apposita
scheda
sulle attività integrative |
1 ora alla settimana |

Schede operative
Allegati