Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU País Vasco 2024 · Extraordinaria

BLOQUE 1 - EJERCICIO 1

Un bloque de masa $M = 10\text{ kg}$ y dimensiones $J = 2\text{ m}$ y $H = 1\text{ m}$ se encuentra anclado al suelo en $O$ y sujeto por el cable $AB$. Se pide:

Nota: tomar el valor de la gravedad $g = 9{,}8\text{ m/s}^2$.

a)

Calcular la fuerza de tracción (en N) a la que está sometido el cable. [1 punto]

b)

Calcular el valor (módulo en N) de la fuerza ejercida por el bloque sobre el anclaje $O$. [1 punto]

c)

Calcular el diámetro del cable (en mm) para que su tensión normal sea $6\text{ MPa}$. [0,5 puntos]

BLOQUE 1 - EJERCICIO 2

Caracterización mecánica de los materiales:

a)

Enuncia la Ley de Hooke. [0,5 puntos]

b)

Explicar el concepto de módulo de elasticidad (módulo de Young) de un material. ¿En qué unidades se expresa? [0,5 puntos]

c)

El gráfico de la figura se corresponde a un ensayo de tracción de un material.

a.

Explicar el comportamiento del material identificando las diferentes zonas y puntos indicados en el gráfico. [1 punto]

b.

Indicar cómo se calcula el módulo de elasticidad en el tramo OE de la curva. [0,5 puntos]

En la figura se muestra el ciclo de funcionamiento de un motor térmico de cuatro tiempos. A partir de los datos de la tabla:

$V_1$ (l) · $V_2$ (l) · $P_1$ (atm) · Diámetro del pistón (cm)

1 · 0,1 · 1 · 12

En la figura se muestra el ciclo de funcionamiento de un motor térmico de cuatro tiempos. A partir de los datos de la tabla, se pide:

$V_1$ (l)

$V_2$ (l)

$P_1$ (atm)

Diámetro del pistón (cm)

1

0,1

1

12

a)

¿Cuál es el tipo de motor correspondiente a este ciclo? Justificar la respuesta. [0,5 puntos]

b)

Describir los procesos termodinámicos de las distintas partes del ciclo. [1 punto]

c)

Calcular la cilindrada del motor (en $\text{cm}^3$) y la relación de compresión. [0,5 puntos]

d)

Calcular el recorrido del pistón (émbolo) (en mm). [0,5 puntos]

En la figura se muestra el ciclo de funcionamiento de un motor térmico de cuatro tiempos. A partir de los datos de la tabla:

$V_1$ (l) · $V_2$ (l) · $P_1$ (atm) · Diámetro del pistón (cm)

1 · 0,1 · 1 · 12

a) Una máquina frigorífica trabaja entre dos focos de calor: un foco frío a una temperatura de -18 °C y otro foco caliente a una temperatura de 22 °C. El rendimiento de la máquina es el 25% del rendimiento de ciclo ideal (de Carnot). La máquina le da 3000 J al foco caliente. Se pide:

a.

Calcular el rendimiento de la máquina frigorífica. (0,5 puntos)

b.

Obtener la energía extraída del foco frío (en J). (0,5 puntos)

c.

Calcular el trabajo consumido por el compresor del frigorífico (en J). (0,5 puntos)

En la figura se muestra el ciclo de funcionamiento de un motor térmico de cuatro tiempos. A partir de los datos de la tabla:

$V_1$ (l) · $V_2$ (l) · $P_1$ (atm) · Diámetro del pistón (cm)

1 · 0,1 · 1 · 12

b) Explica los siguientes conceptos de un motor de combustión: cilindrada unitaria, volumen de la cámara de combustión y relación de compresión. (1 punto)

BLOQUE 3

EJERCICIO 1

Sea el circuito neumático de la figura.

Se pide:

a)

Define y nombra los siguientes componentes: 1.4; 1.8; 1.10; 1.1. [0,5 puntos]

b)

Explica el funcionamiento básico de la instalación. [1 punto]

c)

Representa y explica el diagrama de movimientos del circuito (espacio/fase). [1 punto]

BLOQUE 3 - EJERCICIO 2

Se dispone de los siguientes componentes para la construcción de un circuito neumático:

Una unidad de mantenimiento.

Un cilindro de doble efecto.

Una válvula 5/2 biestable con pilotado neumático.

Válvulas 3/2 NC con accionamiento por pulsador y retorno por muelle.

Válvulas de simultaneidad (función "Y").

a)

Realizar el esquema neumático del mando de un cilindro de doble efecto mediante una válvula 5/2 biestable pilotada neumáticamente por cuatro válvulas 3/2 (A, B, C y D) con accionamiento por pulsador y retorno por muelle. El vástago debe salir cuando se pulsan simultáneamente las válvulas A y B. El vástago debe retroceder cuando se pulsan de forma simultánea las válvulas C y D. [1 punto]

b)

¿Cuál es el componente necesario para que la velocidad de salida del vástago del cilindro sea la mitad que la de retroceso? Representa y explica su funcionamiento ¿Cómo se conectará a ese circuito? [0,5 puntos]

c)

Una vez añadido ese componente, representa y explica el diagrama de movimientos del circuito (espacio/fase). [1 punto]

BLOQUE 4 - EJERCICIO 1

Considerando el circuito digital de la figura, se pide:

a)

Obtener la ecuación de la función lógica. [0,75 puntos]

b)

Representar el Mapa de Karnaugh. [0,5 puntos]

$C \backslash AB$

00

01

11

10

0

1

c)

Obtener la función mínima simplificada. [0,75 puntos]

d)

Representar el circuito de nuevo con el menor número de puertas posible. [0,5 puntos]

EJERCICIO 2

a)

Simplificar el siguiente diagrama de bloques y obtener la expresión de la función de transferencia $G(s)$. [1,5 puntos]

b)

Explica los siguientes conceptos: [1 punto]

a.

b.

c.

d.