Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU Murcia 2026 · Extraordinaria

El acero 300M es un acero aleado con silicio, vanadio y molibdeno principalmente, que sometido a tratamiento térmico alcanza una combinación de propiedades óptima para ser utilizado en el tren de aterrizaje de aviones comerciales. Estas propiedades son, resistencia mecánica, tenacidad, resistencia a la fatiga, y ductilidad.

Apartado 1. (2,5 puntos). Problema competencial sin opcionalidad. Diseño e implementación de un sistema electrónico combinacional con puertas lógicas.

Se quiere diseñar un sistema electrónico mediante puertas lógicas para controlar la puesta en marcha del sistema de ventilación y extracción de humos en caso de incendio de un aparcamiento subterráneo. El sistema consta de una red de conductos y varios ventiladores accionados por motores eléctricos que se ponen en marcha dependiendo de la combinación de 3 variables M, P, T según se indica a continuación:

- Siempre que alguno de los sensores “M” que detectan el nivel de monóxido de carbono y/o la presencia de humo esté activado, independientemente del resto de variables

- Siempre que alguno de los sensores “T” que miden la temperatura ambiente esté activado (esto sucede cuando la temperatura ambiente supera los 60°C debido a un incendio), independientemente del resto de variables

- Adicionalmente el sistema de ventilación también se podrá poner en marcha al actuar sobre el pulsador manual “P”, independientemente del estado de los sensores “M” y “T”

Se pide, obtener:

a)

La tabla de verdad y la función lógica de salida en su primera forma canónica desarrollada y compacta (0,75 puntos)

Dec

Entradas

Salida

M

P

T

F

b)

Representar la tabla de verdad en un “mapa de Karnaugh” y obtener la función lógica simplificada en forma de “Minterms”. (1 punto)

MP \ T

0

1

00

01

11

10

c)

Diseñar el circuito lógico utilizando el “mínimo” número de puertas lógicas NAND de dos entradas y simbología normalizada ANSI-IEC. Indicar la salida en cada puerta lógica del circuito diseñado. (0,75 puntos)

El acero 300M es un acero aleado con silicio, vanadio y molibdeno principalmente, que sometido a tratamiento térmico alcanza una combinación de propiedades óptima para ser utilizado en el tren de aterrizaje de aviones comerciales. Estas propiedades son, resistencia mecánica, tenacidad, resistencia a la fatiga, y ductilidad.

a)

Definir "resistencia mecánica" y explicar el tipo de ensayo para medirla [0,25 puntos]:

b)

Definir "resistencia a la fatiga" y explicar el tipo de ensayo para medirla [0,25 puntos]:

El acero 300M es un acero aleado con silicio, vanadio y molibdeno principalmente, que sometido a tratamiento térmico alcanza una combinación de propiedades óptima para ser utilizado en el tren de aterrizaje de aviones comerciales. Estas propiedades son, resistencia mecánica, tenacidad, resistencia a la fatiga, y ductilidad.

Al realizar un ensayo de tracción sobre una probeta cilíndrica de dicho acero de $20\text{ mm}$ de diámetro y $200\text{ mm}$ de longitud, se obtiene que la tensión límite elástica es de $1500\text{ MPa}$, y que la tensión de rotura es $2000\text{ MPa}$. Se pide, calcular:

c.1)

El Módulo de Young (en GPa), considerando que la tensión límite elástica es igual a la proporcional y que la deformación obtenida en dicho límite es del $0{,}2\%$ [0,25 puntos]:

c.2)

La fuerza medida (en kN) durante el ensayo en el punto correspondiente al límite elástico y el alargamiento medido en la probeta (en mm) [0,25 puntos]:

c.3)

La fuerza de tracción máxima (en kN) a la que podría someterse el material en condiciones reales para un coeficiente de seguridad $5$ (respecto a la tensión de rotura o admisible) [0,25 puntos]:

En una industria conservera se dispone de una turbina de vapor (máquina térmica motora) como parte del equipamiento del proceso de producción. Se pide, considerando que idealmente funciona según un ciclo de Carnot:

a)

Explicar el funcionamiento de la turbina de vapor como máquina térmica ideal y representar el ciclo termodinámico en un diagrama $p-v$ [0,75 puntos]:

b)

Calcular el rendimiento de la turbina de vapor sabiendo que las temperaturas del foco caliente y del foco frío son $350^\circ\text{C}$ y $35^\circ\text{C}$ respectivamente [0,25 puntos]:

c)

Calcular el calor por unidad de tiempo absorbido del foco caliente (en kJ/s) y el trabajo por unidad de tiempo realizado por la turbina de vapor (en kW) sabiendo que el calor por unidad de tiempo cedido al foco frío es de $8\text{ kJ/s}$ [0,25 puntos]:

Análisis de un sistema de control en lazo cerrado. Se pide analizar el sistema de control en lazo cerrado de un proceso industrial en el que se requiere controlar la temperatura del interior de una cámara de secado. En la figura se representa el diagrama de bloques simplificado de dicho sistema de control.

a)

Explicar la diferencia principal entre un sistema en lazo abierto y en lazo cerrado. Enumerar los componentes principales de un sistema en lazo cerrado [0,25 puntos]:

b)

Obtener la función de transferencia del sistema $C(s)/R(s)$ [0,75 puntos]:

c)

Enumerar algunos tipos de transductores para medida de la temperatura que podrían utilizarse como señal de realimentación [0,25 puntos]:

Problema II.1 [2,5 puntos] Cálculo de fuerzas cortantes y momentos flectores en vigas simples. Se quiere analizar una viga empotrada y en voladizo que forma parte de una estructura. Se pide, para los datos indicados en dicha figura, calcular:

a)

Las reacciones en el extremo empotrado A. [0,75 puntos]

b)

La ecuación de fuerzas cortantes y momentos flectores en cada tramo de la viga en función de la coordenada "x" (según se indica en la figura). [1,25 puntos]

Introduce las expresiones en función de $x$ (con valores numéricos en kN y kN·m):

c)

Representar gráficamente dichas ecuaciones para cada tramo, e indicar en qué sección o tramo intermedio de la viga se tiene momento flector máximo e indicar su valor. [0,5 puntos]

Problema II.2 (2,5 puntos) Análisis de sistemas de potencia fluida neumáticos. Se quiere analizar un sistema neumático cuyo circuito se representa en la figura adjunta mediante simbología normalizada.

Se pide:

a)

Identificar y describir la función de los siguientes componentes: 0.1, 1.3, 1.1, y 1.0. [0,5 puntos]

b)

Explicar el funcionamiento del circuito, cual es la secuencia de extensión y retracción de ambos cilindros y como se inicia esta secuencia. [1,5 puntos]

c)

Calcular la fuerza neta (o efectiva) que podría ejercer el vástago del cilindro durante la carrera de extensión, sabiendo que la presión de entrada al cilindro (en el lado del émbolo) es 7 bar(rel), la contrapresión en la cámara del vástago es nula, y la fuerza de rozamiento representa un 10% de la fuerza neta (o efectiva) de extensión. [0,5 puntos]

Nota: Considerar que el diámetro del émbolo es 100 mm

Problema II.3 (2,5 puntos) Análisis de circuitos de CA monofásicos. Se quiere analizar un sistema eléctrico cuyo circuito simplificado es el representado en la figura adjunta. El sistema consta de dos resistencias iguales acopladas en paralelo $R_1$ y $R_2$, una bobina, y un condensador. Se pide, calcular, para los datos indicados en la figura:

a)

La impedancia total equivalente del circuito, y expresarla en forma binómica y polar. Razonar sobre si es un circuito inductivo o capacitivo, y obtener el ángulo de desfase y el factor de potencia. (1 punto)

b)

Las intensidades: eficaz, máxima e instantánea. (0,5 puntos)

c)

Las potencias: aparente, activa, y reactiva. Representar el diagrama fasorial. (0,5 puntos)

d)

Calcular la tensión eficaz entre los extremos de la bobina y entre los extremos del condensador. (0,5 puntos)