Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU Madrid 2024 · Modelo

Una empresa de aerogeneradores está pensando instalarse en una zona de España. Para ello ha contratado una oficina de ingeniería para preparar el proyecto técnico y que le aprueben su instalación.

a)

¿Qué documentos tiene un proyecto técnico? Defina en profundidad uno de ellos. [0,5 puntos]

b)

Para el desarrollo del proyecto con el cliente se ha trabajado una metodología Agile. Cite sus características y beneficios. [0,5 puntos]

c)

¿Qué es el análisis de viabilidad? [0,5 puntos]

d)

Para que lo apruebe la administración han debido realizar un informe de evaluación de impacto ambiental. ¿Qué es el informe (estudio) de impacto ambiental? Comente alguno de los documentos que debería contener. [0,5 puntos]

Sobre una probeta metálica rectangular de $4\text{ mm}$ de espesor y $20\text{ mm}$ de ancho se ha realizado un ensayo de tracción uniaxial, utilizando un extensómetro de $50\text{ mm}$ de longitud base, obteniéndose la curva carga-alargamiento que se muestra a continuación.

a)

Obtenga, razonando cada paso de la respuesta, el módulo de elasticidad del material (en GPa). [0,75 puntos]

b)

Determine razonadamente el diámetro que debería tener una barra cilíndrica de un sistema que trabaja a tracción uniaxial para no romper en servicio al ser sometido a una carga de tracción $255\text{ kN}$, con un coeficiente de seguridad de $2{,}2$. [0,75 puntos]

c)

Calcule la deformación total (en %) que experimentó la probeta durante el ensayo, razonando si el material es dúctil o frágil a partir del resultado obtenido. [0,5 puntos]

Dúctil

Frágil

Cuestión nº3

Dado el diagrama de equilibrio para el sistema Pb-Sn de la figura, responda razonadamente a las siguientes cuestiones.

a)

Indique si alguno de los elementos puros del diagrama presenta cambios alotrópicos [0,25 puntos]. Indique cuál sería la solubilidad máxima del estaño en el plomo. [0,25 puntos]

b)

Calcule el porcentaje de fases $\alpha$ y $\beta$ presentes a 100 °C (o 150 °C según lectura del diagrama) en una aleación con un 30% de Sn. [0,5 puntos]

c)

Describa el proceso de enfriamiento desde 300 °C hasta 180 °C para una aleación con un 61,9% de Sn. [0,5 puntos]

d)

Sabiendo que la aleación con un 61,9% de Sn se puede utilizar para fabricar piezas mediante moldeo, explique tres ventajas y tres inconvenientes de obtener una pieza mediante fabricación aditiva en lugar de mediante moldeo convencional. [0,5 puntos]

Cuestión nº4

De la viga que se muestra en la figura:

a)

Indique de qué tipo de viga se trata según sus apoyos. [0,5 puntos]

b)

Calcule las reacciones en los apoyos. [0,5 puntos]

c)

Represente los diagramas del esfuerzo cortante y del momento flector. [1 punto]

Cuestión nº5

En una zona de la ciudad donde la temperatura media exterior es de 12 °C se quiere habilitar un local para oficina. Para que la habitabilidad para el trabajo sea adecuada se requiere el empleo de una bomba de calor de 100 kW de potencia para mantener la temperatura en su interior a 22 °C. Sabiendo que la bomba de calor funciona conforme a un ciclo de Carnot reversible, calcule:

a)

La eficiencia de la máquina. [0,5 puntos]

b)

El calor aportado al interior del local. [0,75 puntos]

c)

El calor retirado del exterior. [0,75 puntos]

Cuestión nº6. Se tiene un cilindro de doble efecto con un radio de émbolo de 40 mm, un radio de vástago de 10 mm y una carrera del pistón de 60 mm. La presión de trabajo es de 6 bar y se considera una fuerza de rozamiento del 10% de la fuerza teórica.

a)

Calcule la fuerza efectiva del émbolo tanto en el avance como en el retroceso. [1 punto]

b)

Obtenga el volumen del cilindro completo (expresado en mm³). [0,5 puntos]

c)

Suponiendo una presión atmosférica de 1 bar, calcule el consumo de aire que necesita el cilindro para funcionar correctamente (expresado en mm³). [0,5 puntos]

Cuestión nº7. Un generador $E$ de tensión alterna sinusoidal, tiene una tensión entre sus bornes cuyo valor eficaz es $25\text{ V}$, trabaja a una frecuencia de $50\text{ Hz}$ y se conecta a un conjunto de impedancias según el siguiente esquema:

Nota: Para todo el problema, considere como origen de fases la tensión del generador.

a)

Determine el valor de la expresión temporal, $e(t)$ del generador. [0,5 puntos]

b)

Determine el valor eficaz de la corriente que circula por la rama 2. [0,5 puntos]

c)

Determine el valor del desfase entre la corriente de la rama 2 y la tensión del generador. [0,25 puntos]

d)

Determine el valor de la potencia activa y factor de potencia en el generador. [0,75 puntos]

Cuestión nº8. Tras el análisis de cierto problema de control, se ha llegado a la siguiente tabla de verdad para el diseño de un sistema combinacional. Las X en algunos valores de la función de salida indican que para esas combinaciones de las señales de entrada, el valor de la salida es indiferente.

A

B

C

D

F

0 · 0 · 0 · 0 · 1

0 · 0 · 0 · 1 · X

0 · 0 · 1 · 0 · X

0 · 0 · 1 · 1 · X

0 · 1 · 0 · 0 · 1

0 · 1 · 0 · 1 · X

0 · 1 · 1 · 0 · 0

0 · 1 · 1 · 1 · X

1 · 0 · 0 · 0 · 1

1 · 0 · 0 · 1 · X

1 · 0 · 1 · 0 · X

1 · 0 · 1 · 1 · X

1 · 1 · 0 · 0 · 1

1 · 1 · 0 · 1 · X

1 · 1 · 1 · 0 · 1

1 · 1 · 1 · 1 · 0

a)

Obtenga la expresión de la función lógica de la función F en su forma canónica como suma de productos (minterms). [0,5 puntos]

b)

Simplifique la función de salida mediante el Método de Karnaugh. [1 punto]

c)

Implemente el circuito usando puertas lógicas. Dibuja el esquema en papel y sube una foto clara. [0,5 puntos]

Cuestión nº9.

a)

Comente las diferencias, ventajas e inconvenientes de las bases de datos distribuidas y las bases de datos relacionales. [1 punto]

b)

Defina los siguientes cinco conceptos: ciberseguridad, phishing, virus troyano, spam y cortafuegos o firewall. [1 punto]

Cuestión nº10. Se desea construir un sistema de control realimentado sobre un proceso cuya función de transferencia es $G$. Para ello, se cierra el lazo de realimentación incluyendo un controlador $C$.

a)

Identifique en la figura las siguientes señales: error, referencia, salida, señal de control. [0,5 puntos]

b)

Calcule la función de transferencia entre 1 y 2. [0,75 puntos]

c)

Calcule la función de transferencia entre 1 y 4. [0,75 puntos]