Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU Andalucía 2024 · Ordinaria Titular

Ejercicio 1

Una probeta de un determinado material se somete a un ensayo de dureza Vickers. Al aplicar al penetrador una carga de 120 kp se produce una huella cuya diagonal es 0,773 mm.

a)

Obtener la dureza Vickers y su expresión normalizada (1 punto).

b)

Determinar la carga, expresada en N, que se ha aplicado al penetrador si la diagonal de la huella es 0,1 mm (1 punto).

Ejercicio 1

Una probeta de un determinado material se somete a un ensayo de dureza Vickers. Al aplicar al penetrador una carga de 120 kp se produce una huella cuya diagonal es 0,773 mm.

c)

Definir las siguientes propiedades de los materiales: maleabilidad y ductilidad (0,5 puntos).

Se realiza un ensayo de tracción sobre una probeta normalizada de 100 mm de longitud y 13,8 mm de diámetro. Al aplicar una carga de 20000 N, la longitud de la probeta aumenta hasta 105 mm.

a)

Calcular la tensión (1 punto).

b)

Calcular el alargamiento y la deformación unitaria (1 punto).

c)

Describir en qué consisten los tratamientos térmicos de los metales. Indicar dos ejemplos (0,5 puntos).

Ejercicio 3

La calefacción de un hotel en invierno funciona utilizando un sistema con bomba de calor. La temperatura de las habitaciones se mantiene a $24\ ^\circ\text{C}$ mientras que en el exterior la temperatura es de $6\ ^\circ\text{C}$. La eficiencia de la máquina es la tercera parte de la ideal y la máquina aporta al foco caliente $1500\text{ J}$.

a)

Calcular la eficiencia real de la bomba de calor y el trabajo aplicado al sistema para su funcionamiento (1 punto).

b)

Calcular la cantidad de calor que se extrae del foco frío (1 punto).

Ejercicio 3

La calefacción de un hotel en invierno funciona utilizando un sistema con bomba de calor. La temperatura de las habitaciones se mantiene a $24\ ^\circ\text{C}$ mientras que en el exterior la temperatura es de $6\ ^\circ\text{C}$. La eficiencia de la máquina es la tercera parte de la ideal y la máquina aporta al foco caliente $1500\text{ J}$.

c)

Definir el rendimiento térmico de un motor. Explicar razonadamente si el rendimiento térmico puede ser superior a la unidad. [0,5 puntos]

Ejercicio 4

De un motor Diésel de cuatro cilindros y cuatro tiempos se sabe que el diámetro de sus cilindros es 60 mm, la carrera 90 mm y la relación volumétrica de compresión 20:1. El motor desarrolla un par de 53 Nm para una potencia de 20 kW.

a)

Calcular el volumen de la cámara de combustión y la cilindrada del motor.

b)

Calcular el régimen de giro en rpm cuando desarrolla un par motor de 53 Nm.

rpm

Ejercicio 4

De un motor Diésel de cuatro cilindros y cuatro tiempos se sabe que el diámetro de sus cilindros es 60 mm, la carrera 90 mm y la relación volumétrica de compresión 20:1. El motor desarrolla un par de 53 Nm para una potencia de 20 kW.

c)

Representar el esquema de una máquina frigorífica indicando sobre este los elementos fundamentales que la componen. [0,5 puntos]

Un cilindro de simple efecto de retorno por muelle está conectado a una red de aire comprimido con 1 MPa de presión. El diámetro del émbolo es 10 cm, su carrera 3 cm y la fuerza de rozamiento se puede considerar un 10 % de la teórica.

a)

¿Cuál será la fuerza ejercida por el vástago en el comienzo del ciclo de trabajo si el muelle se encuentra en su longitud natural $L_0$? [1 punto]

b)

¿Cuál será la fuerza de rozamiento al comienzo del ciclo de trabajo? [1 punto]

c)

Dibujar el símbolo de los siguientes elementos neumáticos y comentar brevemente su función: compresor y manómetro. [0,5 puntos]

Se desea diseñar una fuente de agua para un hotel. Esta fuente estará alimentada por una tubería cilíndrica de 15 cm de diámetro situada horizontalmente a una profundidad de 8 m bajo el nivel del suelo. Posteriormente, la tubería se conectará a otra tubería cilíndrica de 5 cm de diámetro que se curvará hacia arriba y el agua será expulsada por el extremo de esta. Dicho extremo estará a una altura de 1,75 m por encima del suelo y el agua se proyectará con una velocidad de 12 m/s.

Dato: densidad agua = $1000\text{ kg/m}^3$.

a)

Calcular el caudal de agua cuando esté en funcionamiento (1 punto).

b)

Calcular la presión manométrica necesaria en la tubería horizontal (1 punto).

Se desea diseñar una fuente de agua para un hotel. Esta fuente estará alimentada por una tubería cilíndrica de 15 cm de diámetro situada horizontalmente a una profundidad de 8 m bajo el nivel del suelo. Posteriormente, la tubería se conectará a otra tubería cilíndrica de 5 cm de diámetro que se curvará hacia arriba y el agua será expulsada por el extremo de esta. Dicho extremo estará a una altura de 1,75 m por encima del suelo y el agua se proyectará con una velocidad de 12 m/s.

Dato: densidad agua = $1000\text{ kg/m}^3$.

c)

Representar el símbolo de la unidad de mantenimiento en una instalación neumática y citar sus componentes (0,5 puntos).

Dado el circuito lógico mostrado en la figura:

a)

Obtener la tabla de verdad y expresar la función lógica F en su forma canónica (1 punto).

$a$ · $b$ · $c$ · $F$

b)

Simplificar la función F mediante el método de Karnaugh e implementarla con puertas lógicas (1 punto).

c)

Determinar qué números binarios representan los siguientes números decimales: 14, 27, 45, 28 y 36 (0,5 puntos).

$14_{(10)}$ =

$27_{(10)}$ =

$45_{(10)}$ =

$28_{(10)}$ =

$36_{(10)}$ =

El sistema de apertura de una puerta de seguridad S está regulado automáticamente por un sistema compuesto por cuatro interruptores: un interruptor (A) situado en la cabina de control, un interruptor (B) situado justo en la entrada y dos interruptores (C y D) situados detrás de la puerta S. La puerta se abre en los siguientes casos:

Cuando se activa el interruptor A y al menos uno de los interruptores restantes.

Cuando sin activar el interruptor A se activan simultáneamente los interruptores restantes.

a)

Obtener la tabla de verdad del sistema de apertura de la puerta y la función de salida S correspondiente (1 punto).

$A$ · $B$ · $C$ · $D$ · $S$

b)

Simplificar la función S mediante el método de Karnaugh e implementarla con puertas lógicas (1 punto).

El sistema de apertura de una puerta de seguridad S está regulado automáticamente por un sistema compuesto por cuatro interruptores: un interruptor (A) situado en la cabina de control, un interruptor (B) situado justo en la entrada y dos interruptores (C y D) situados detrás de la puerta S. La puerta se abre en los siguientes casos:

Cuando se activa el interruptor A y al menos uno de los interruptores restantes.

Cuando sin activar el interruptor A se activan simultáneamente los interruptores restantes.

c)

Indicar el principio de funcionamiento y las principales aplicaciones de los sensores capacitivos. (0,5 puntos)