Cuestión nº2 · Tecnología e Ingeniería II PAU Madrid Extraordinaria 2024

Tema: Materiales: propiedades y ensayos · Del examen Extraordinaria (2024)

Enunciado

Cuestión nº2

Un ensayo Charpy se realiza usando un péndulo de masa m=20 kgm = 20\text{ kg}, con un brazo de 80 cm80\text{ cm}, para medir la resiliencia de una probeta de sección cuadrada de 10×10 mm210 \times 10\text{ mm}^2. El péndulo cayó desde una altura inicial H=65 cmH = 65\text{ cm} y alcanzó una altura final h=20 cmh = 20\text{ cm} después de romper la probeta con la cuchilla.

Nota: Considere la aceleración gravitatoria como g=9,8 m/s2g = 9{,}8\text{ m/s}^2.

a)

Represente esquemáticamente el ensayo descrito. [0,5 puntos]

b)

Determine la energía potencial inicial y final del péndulo de masa mm. [0,5 puntos]

c)

Defina el concepto de resiliencia. [0,25 puntos]

d)

Calcule la resiliencia de la probeta (en J/cm2\text{J/cm}^2). [0,75 puntos]

Enunciado: Cuestión nº2 · Tecnología e Ingeniería II PAU Madrid Extraordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Represente esquemáticamente el ensayo descrito.

Solución: Esquema del péndulo Charpy que muestra el eje de giro, el brazo de longitud l=80 cml = 80\text{ cm}, el péndulo con la cuchilla, la altura inicial H=65 cmH = 65\text{ cm}, la altura final alcanzada tras el impacto h=20 cmh = 20\text{ cm}, y la posición de la probeta apoyada en la base.

b) Determine la energía potencial inicial del péndulo de masa m.

Solución: 127,4127{,}4 J

b) Determine la energía potencial final del péndulo de masa m.

Solución: 39,239{,}2 J

c) Defina el concepto de resiliencia.

Solución: En un ensayo Charpy, la resiliencia mide la energía que es capaz de absorber el material sometido a un impacto, previo a su rotura (normalmente referida a la unidad de superficie de la sección transversal).

d) Calcule la resiliencia de la probeta (en J/cm²).

Solución: 88,288{,}2 J/cm²

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