Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU Aragón 2024 · Extraordinaria

1. Proyectos de investigación y desarrollo

Describa las fases del desarrollo de un proyecto, explicando en detalle cada una de las tareas que se llevan a cabo en cada fase. (2,5 puntos)

2. Materiales y fabricación

a)

Explique en qué consisten los siguientes tratamientos térmicos: temple y recocido. (1 punto)

b)

Una barra cilíndrica de acero, con un límite elástico de $5000\text{ kg/cm}^2$, es sometida a una fuerza de tracción de $3000\text{ kg}$. Sabiendo que la longitud de la barra es de $500\text{ mm}$ y su módulo de elasticidad de $2{,}1\cdot 10^6\text{ kg/cm}^2$, obtenga el diámetro de la barra para que su alargamiento total no supere los $0{,}14\text{ mm}$. (1,5 puntos)

3. Sistemas mecánicos: Estructuras

Elabore los diagramas de momentos flectores y de esfuerzos cortantes correspondientes a la viga de la figura. Calcule la reacción en el apoyo, las ecuaciones de los momentos flectores y esfuerzos cortantes, así como el momento flector máximo. Tome la distancia $x$ a lo largo de la viga a partir del punto A. Considere los siguientes datos: $q = 1{,}2\text{ kN/m}$, y $L = 7\text{ m}$. (2,5 puntos)

a)

b)

c)

d)

4. Sistemas mecánicos: Máquinas térmicas

En un laboratorio de metrología dimensional es necesario mantener tanto en verano como en invierno una temperatura constante de $20^\circ\text{C}$. Suponiendo que el promedio de temperaturas en verano es de $35^\circ\text{C}$ y en invierno es de $4^\circ\text{C}$, obtenga:

a)

La eficiencia (coeficiente de operación) de la máquina térmica en cada caso, considerando la máquina ideal de Carnot. (1,25 puntos)

b)

Considerando ahora la eficiencia del $50\%$ de la ideal de Carnot, calcule la potencia requerida por el motor del compresor para el caso más desfavorable, si se han de transferir $900\text{ kcal/min}$ desde el foco frío. (1,25 puntos)

5. (2,5 puntos) Sistemas mecánicos: Neumática e hidráulica

Se dispone de un cilindro de simple efecto de longitud $20\text{ cm}$, con una presión de trabajo de $6\text{ bar}$, y que utiliza en su funcionamiento un volumen de aire de $7.000\text{ cm}^3$ en condiciones normales. (Suponer que $1\text{ bar} = 1\text{ atm}$)

Calcule:

a)

El consumo ($C$) de aire en condiciones normales, si efectúa $10\text{ ciclos}$ por minuto. (0,5 puntos)

b)

El diámetro del cilindro ($D$). (1 punto)

c)

La fuerza real de avance ($F_r$) considerando la fuerza del muelle y de rozamiento del $5\%$ y $10\%$ respectivamente de la fuerza teórica aplicada. (1 punto)

6. (2,5 puntos) Sistemas eléctricos y electrónicos: Corriente Alterna

Explique qué representa la siguiente figura, donde V es la tensión eléctrica. Defina e identifique en la figura los siguientes parámetros: amplitud, periodo, frecuencia, fase, valor máximo y valor eficaz. Escriba la ecuación del valor instantáneo. [2,5 puntos]

7. (2,5 puntos) Sistemas eléctricos y electrónicos: Electrónica Digital

Dada la siguiente función booleana: $F = \bar{a}\bar{b}\bar{c}\bar{d} + a\bar{b}\bar{c}d + \bar{a}\bar{b}cd + a\bar{b}\bar{c}\bar{d} + \bar{a}\bar{b}\bar{c}d + a\bar{b}cd$

a)

Simplifíquela en la primera forma canónica (suma de productos o minterms) a través de mapas de Karnaugh. [1,25 puntos]

Complete la tabla de Karnaugh con los valores (0 o 1) correspondientes:

ab / cd

00

01

11

10

00

01

11

10

b)

Construya el circuito equivalente a la función simplificada empleando cualquier tipo de puertas lógicas de dos entradas. [1,25 puntos]

8. (2,5 puntos) Sistemas automáticos

Con respecto a los sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado:

a)

Defina sistema de control en lazo abierto y en lazo cerrado. [1 punto]

b)

Represente en un diagrama de bloques un ejemplo de cada caso explicando sus componentes y funcionamiento. [1,5 puntos]