Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU Aragón 2026 · Extraordinaria

APARTADO 1 (2,5 puntos)

a) Materiales y fabricación (1,25 puntos)

En el estudio de las aleaciones hierro-carbono (aceros y fundiciones), el diagrama de equilibrio hierro-carbono (Fe-C) es la herramienta clave para entender sus propiedades y tratamientos térmicos. El punto eutectoide es la transformación más importante dentro de la zona de los aceros. A partir del diagrama simplificado Fe-C:

a.

Indique el porcentaje de Carbono (en peso) que tiene la composición eutectoide (0,5 puntos).

% C

b.

Indique la temperatura a la que ocurre esta transformación (0,5 puntos).

°C

c.

Nombre el constituyente que se forma y sus fases al enfriarse por debajo de esta temperatura (0,25 puntos).

APARTADO 1 (2,5 puntos)

b) Sistemas automáticos (1,25 puntos)

En una línea de montaje, se utiliza un sistema de control para mantener la velocidad de giro de un motor DC constante, a pesar de las variaciones de carga. El sistema se ha modelado mediante el siguiente diagrama de bloques, donde R(s) es la referencia de velocidad y C(s) es la velocidad real del motor. Simplifique el diagrama de bloques, detallando todos los pasos, y obtenga la función de transferencia G(s) = C(s)/R(s) (1,25 puntos).

Detalle el desarrollo de la simplificación por pasos y escriba la función de transferencia final $G(s) = \frac{C(s)}{R(s)}$:

APARTADO 2 (2,5 puntos)

Sistemas mecánicos: Máquinas térmicas:

a.

Explique cómo funciona el motor de explosión de cuatro tiempos, apoyándose en esquemas y en el ciclo termodinámico de la figura (2 puntos).

b.

Especifique qué nombre recibe este ciclo termodinámico (0,25 puntos).

c.

Explique qué es el punto muerto superior (PMS) y el punto muerto inferior (PMI) (0,25 puntos).

APARTADO 3 (2,5 puntos)

Sistemas mecánicos: Elegir una opción:

Opción A: Estructuras.

Para la viga representada en la figura:

Tome la distancia $x$ a lo largo de la viga a partir del punto A. Considere los siguientes datos: $P_1 = 600\text{ N}$; $P_2 = 800\text{ N}$; $L_1 = L_2 = 5\text{ m}$ y $L_3 = 2\text{ m}$.

a.

Calcule las reacciones en los apoyos (0,5 puntos).

b.

Obtenga las ecuaciones de los momentos flectores y esfuerzos cortantes (1 punto).

c.

Elabore los diagramas de momentos flectores y de esfuerzos cortantes correspondientes (0,75 puntos).

d.

Describa una situación real en la que se pueda observar este tipo de estructura sometida al mismo tipo de esfuerzo (0,25 puntos).

APARTADO 3 (2,5 puntos)

Sistemas mecánicos: Elegir una opción:

Opción B: Neumática e hidráulica.

Un cilindro neumático de simple efecto y retorno por muelle se utiliza en una máquina estampadora para ejercer una fuerza útil ($F_{\text{carga}}$) de 400 N al final de su carrera. El cilindro opera con una presión de trabajo (manométrica) de $P = 6\text{ bar}$ y tiene un diámetro de émbolo de $D = 40\text{ mm}$ y una carrera de $L = 100\text{ mm}$. Se sabe que, debido al diseño y las empaquetaduras, la fuerza de rozamiento total en el avance es de 50 N. La frecuencia de trabajo del cilindro es de $10\text{ ciclos/min}$. Se pide:

a.

Calcular la fuerza de empuje generada por la presión del aire en el émbolo (0,5 puntos).

b.

Determinar la fuerza que ejerce el muelle al final de la carrera, cuando el cilindro está completamente extendido. Se debe asumir que, al alcanzar esta posición, el sistema está en equilibrio de fuerzas (0,75 puntos).

c.

Determinar el trabajo útil desarrollado por el cilindro durante el avance (0,5 puntos).

d.

Calcular el consumo de aire del cilindro en condiciones normales en l/min (0,75 puntos).

Suponga la presión atmosférica de 1 bar.

APARTADO 4 (2,5 puntos)

Sistemas eléctricos y electrónicos Elegir una opción:

Opción A: Corriente Alterna.

En un laboratorio de ensayos eléctricos, se monta un circuito experimental para estudiar el comportamiento de las impedancias en serie bajo una red de corriente alterna (230 V eficaces, 50 Hz). El circuito consta de una resistencia (que simula una carga térmica), una bobina y un condensador, todos conectados en serie. El circuito R-L-C resultante tiene los siguientes parámetros conocidos: Inductancia de la bobina: $L = 0{,}3\text{ H}$; Capacidad del condensador: $C = 20\ \mu\text{F}$. Además, se ha medido la intensidad eficaz que circula por el circuito, que es $1{,}5\text{ A}$.

a.

Dibuje el circuito identificando los componentes (0,25 puntos).

b.

Calcule la resistencia (R) del circuito (1 punto).

c.

Calcule el factor de potencia (0,25 puntos).

d.

Calcule la potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente (0,75 puntos).

e.

Dibuje y etiquete claramente el triángulo de potencias del circuito (0,25 puntos).

APARTADO 4 (2,5 puntos)

Sistemas eléctricos y electrónicos · Opción B: Electrónica digital.

Una empresa de servicios tecnológicos diseña el sistema de control para una sala de servidores (Data Center) con el objetivo de minimizar el consumo eléctrico y garantizar la operación. El sistema de alimentación de emergencia ($S$), que utiliza generadores de respaldo, solo debe activarse ($S=1$) cuando exista un riesgo crítico basado en la combinación de fallos ($A$, $B$, $C$). Concretamente, debe activarse si se cumplen dos o más condiciones de fallo simultáneamente. Las tres entradas binarias monitorizadas son:

$A$: Fallo en el sistema de refrigeración principal ($A=1$).

$B$: El consumo eléctrico de la sala supera el 90% de la capacidad ($B=1$).

$C$: Fluctuación crítica de la tensión de línea ($C=1$). Con esta información:

a)

Construya la tabla de verdad completa del sistema, con $A$, $B$, y $C$ como entradas y $S$ como salida, y escriba la expresión algebraica por suma de Minterms de la función lógica [0,75 puntos].

Dec

$A$

$B$

$C$

$S$

b)

Simplifique la función lógica utilizando el Mapa de Karnaugh [0,75 puntos].

$A$ \ $BC$

00

01

11

10

0

1

c)

Dibuje el esquema del circuito empleando la expresión lógica simplificada y utilizando el menor número posible de puertas lógicas AND, OR, NOT [0,75 puntos].

d)

Un técnico informa que el sistema de refrigeración principal ha fallado y que la tensión de línea es estable. Según la lógica diseñada, ¿qué debería ocurrir con el sistema de alimentación de emergencia ($S$) si el consumo eléctrico de la sala sube repentinamente al 95%? [0,25 puntos].