Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU Aragón 2026 · Ordinaria

APARTADO 1 (2,5 puntos)

a) Materiales y fabricación (1,25 puntos).

Una empresa metalúrgica realiza un control de calidad a una remesa de ejes de acero al carbono para verificar sus propiedades mecánicas antes del mecanizado. Para ello, se decide realizar un ensayo de dureza en el laboratorio de materiales.

El técnico utiliza un penetrador en forma de esfera de acero templado de 5 mm de diámetro. Se aplica una carga constante de 7.350 N durante 15 segundos. Tras retirar la carga y limpiar la superficie, se observa una huella circular cuyo diámetro medio, medido con una lupa graduada, es de 1,85 mm.

a.

Identifique el tipo de ensayo de dureza realizado (0,25 puntos).

b.

Calcule el valor de la dureza obtenido (0,75 puntos).

c.

Mencione otro ensayo de dureza que conozca (0,25 puntos).

APARTADO 1 (2,5 puntos)

a) Materiales y fabricación (1,25 puntos).

Una empresa metalúrgica realiza un control de calidad a una remesa de ejes de acero al carbono para verificar sus propiedades mecánicas antes del mecanizado. Para ello, se decide realizar un ensayo de dureza en el laboratorio de materiales.

El técnico utiliza un penetrador en forma de esfera de acero templado de 5 mm de diámetro. Se aplica una carga constante de 7.350 N durante 15 segundos. Tras retirar la carga y limpiar la superficie, se observa una huella circular cuyo diámetro medio, medido con una lupa graduada, es de 1,85 mm.

b) Sistemas automáticos [1,25 puntos]

La mayoría de los procesos industriales modernos utilizan sistemas automáticos para garantizar la eficiencia y la calidad.

a.

Dibuje el esquema de la estructura básica de un sistema automático, identificando los siguientes elementos: entrada, proceso, salida, sensor y controlador. Defina brevemente la función del controlador [0,5 puntos].

b.

Explique la diferencia fundamental entre un sistema de lazo abierto y uno de lazo cerrado. Cite un ejemplo de aplicación industrial para cada uno de ellos [0,75 puntos].

APARTADO 2 [2,5 puntos]

Sistemas mecánicos: Neumática e hidráulica.

Explique el funcionamiento del circuito neumático de la figura, identificando sus componentes. Describa una posible aplicación real de este circuito.

1.

Identifique los componentes del circuito neumático [1 punto]:

2.

Explicación del funcionamiento del circuito [1 punto]:

3.

Posible aplicación real de este circuito [0,5 puntos]:

APARTADO 3 (2,5 puntos)

Sistemas mecánicos. Elegir una opción:

Opción A: Estructuras.

La oficina técnica del Ayuntamiento debe verificar la resistencia de una viga de acero simplemente apoyada que soporta una cubierta de techo. La viga está sometida a una carga puntual y a una carga uniformemente distribuida que se corresponde con el peso de la cubierta. La viga tiene una longitud total de $L = 17\text{ m}$ y está configurada como una viga isostática con un apoyo fijo en el extremo izquierdo (A) y un apoyo de rodillo en el extremo derecho (B).

Las cargas aplicadas son:

– Carga uniformemente distribuida ($q$): $10\text{ kN/m}$ a lo largo de toda la viga.

– Carga puntual ($P$): $20\text{ kN}$ aplicada a $5\text{ m}$ del apoyo fijo ($L_1 = 5\text{ m}$, $L_2 = 12\text{ m}$).

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.

El perfil de la viga seleccionado tiene una capacidad máxima de resistencia a momento flector de $420\text{ kN}\cdot\text{m}$. Compruebe el grado de seguridad de la viga frente a la flexión, justificando su respuesta (0,25 puntos).

APARTADO 3 (2,5 puntos)

Sistemas mecánicos. Elegir una opción:

Opción B: Máquinas térmicas.

Una instalación de climatización eficiente utiliza una máquina frigorífica para enfriar un centro de datos. El ciclo opera extrayendo calor del espacio interior acondicionado y cediéndolo al ambiente exterior. Según las mediciones que se han hecho, la potencia absorbida por el compresor es $5\text{ kW}$, y el calor extraído del espacio interior es de $25.000\text{ kJ/h}$. Además, la máquina opera idealmente con una temperatura de condensación (foco caliente) de $40\ ^\circ\text{C}$ y una temperatura de evaporación (foco frío) de $5\ ^\circ\text{C}$.

Se pide:

a.

La cantidad de calor cedido al ambiente en una hora (0,75 puntos).

b.

La eficiencia real del ciclo frigorífico (0,75 puntos).

c.

Si la máquina operase idealmente, calcule la eficiencia (COP) máxima teórica de Carnot para este ciclo (0,5 puntos).

d.

Explique la diferencia entre la eficiencia máxima teórica de Carnot y la eficiencia real del ciclo (0,5 puntos).

APARTADO 4 (2,5 puntos)

Sistemas eléctricos y electrónicos. Elegir una opción:

Opción A: Corriente Alterna.

En un taller de reparación de electrodomésticos, un técnico está analizando el circuito de un motor eléctrico monofásico que funciona con la red eléctrica. El circuito del motor se ha modelado, mediante una simplificación, como la conexión en serie de una resistencia R=10 $\Omega$ y una bobina con inductancia L = 0,2 H. La red eléctrica proporciona una tensión instantánea V(t) = 325 sin(100$\pi$t) V.

a.

Dibuje el circuito, identificando los componentes, y calcule la impedancia total del circuito (0,75 puntos).

b.

Determine la corriente máxima que circula por el circuito (0,25 puntos).

c.

Indique el desfase entre tensión y corriente, y si la corriente va retrasada respecto a la tensión o viceversa (0,5 puntos).

d.

Explique brevemente los siguientes conceptos y cómo se relacionan entre ellos: Potencia activa, Potencia reactiva y Factor de potencia (1 punto).

APARTADO 4 (2,5 puntos)

Sistemas eléctricos y electrónicos. Elegir una opción:

Opción B: Corriente Alterna.

En un taller de electrónica, se está probando un dispositivo de baja potencia conectado a la red eléctrica (230 V eficaces, 50 Hz). El técnico ha simplificado la carga del dispositivo y su cableado como un circuito R-C en serie con los siguientes parámetros:

– Resistencia: $R = 100\ \Omega$

– Condensador: $C = 30\ \mu\text{F}$

Se pide lo siguiente:

a.

Dibuje el circuito, identificando los componentes, y calcule la impedancia total del circuito (0,75 puntos).

b.

Determine la intensidad eficaz que circula por el circuito (0,25 puntos).

c.

Indique el factor de potencia y si la corriente va retrasada respecto a la tensión o viceversa (0,5 puntos).

d.

Indique y justifique brevemente una aplicación de la Corriente Alterna (CA) y una aplicación de la Corriente Continua (CC) en el ámbito tecnológico o doméstico (1 punto).