Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU Valencia 2024 · Ordinaria

Disponemos en el laboratorio de una varilla de $10\text{ mm}^2$ de sección y $100\text{ mm}$ de longitud. Dicha varilla está fabricada de un material del que se conoce el valor de su límite elástico, $250\cdot 10^6\text{ N/m}^2$ y su módulo de elasticidad $E$, $120\cdot 10^9\text{ N/m}^2$. Si se somete la varilla a una fuerza a tracción de $1500\text{ N}$:

a)

¿Recuperará la varilla su longitud original al retirar la carga? [0,50 puntos]

b)

Indica qué tipo de deformación habrá experimentado la varilla, mientras estaba aplicada la carga. [0,50 puntos]

c)

¿Qué alargamiento unitario y alargamiento total presentará la varilla al estar sometida a la fuerza indicada? [1,00 punto]

d)

¿Qué diámetro debería tener, como mínimo, la varilla para que, al aplicarle una fuerza de $80000\text{ N}$ a tracción, no experimentase deformación plástica? [0,50 puntos]

La imagen muestra el sistema de soporte de una indicación de tráfico formado por una barra horizontal articulada en $A$ a la estructura principal (no representada en la imagen), y un cable unido al extremo de la barra $B$ y a la estructura principal en $C$. La indicación de tráfico está hecha con una plancha metálica homogénea de $4\text{ m}$ de ancho, $2\text{ m}$ de alto y $2\text{ mm}$ de espesor. El anclaje de la plancha a la barra horizontal $AB$ se realiza de tal forma que todo su peso actúa en el punto medio de la barra $AB$ (a $2{,}25\text{ m}$ de $A$). Se pide:

Datos:

Densidad del material de la plancha: $7{,}85\text{ g/cm}^3$

Considera despreciables los pesos propios de la barra horizontal $AB$ y del cable. Toma $g = 9{,}8\text{ m/s}^2$ (o $9{,}81\text{ m/s}^2$).

b)

Obtener el peso de la plancha metálica. [0,75 puntos]

c)

Representa el diagrama de cuerpo libre de la barra horizontal $AB$. [0,75 puntos]

d)

Determinar, aplicando las ecuaciones de equilibrio, las reacciones sobre la barra horizontal $AB$ en $A$ y la fuerza que realiza el cable sobre la barra en $B$. [1,00 punto]

En un circuito RLC, donde el valor de la resistencia es de $R = 30\ \Omega$, el condensador tiene una capacidad de $C = 18000\ \mu\text{F}$ y una bobina de resistencia $R_L = 8\ \Omega$ e inductancia $L = 0{,}03\ \text{H}$, todos conectados en serie. Si la tensión eficaz aplicada al circuito es de $V_e = 100\ \text{V}$ y la frecuencia es $f = 50\ \text{Hz}$, calcular:

a)

Reactancia de la bobina ($X_L$) e impedancia del circuito total ($Z$):

b)

Intensidad eficaz ($I_e$) y máxima ($I_{\max}$) que circula por el circuito:

c)

Tensión eficaz ($V_e$) en los bornes de la bobina:

d)

Factor de potencia:

e)

Potencias activa, reactiva y aparente:

En una casa se instala un ascensor hidráulico de acción directa. En este tipo de ascensor el cilindro hidráulico se conecta directamente a la cabina haciendo que ésta se eleve lo mismo que avanza el pistón. El diámetro interior del cilindro es de $92\ \text{mm}$.

Se considera la situación en la que el ascensor asciende a velocidad constante con la máxima carga permitida ($625\ \text{kg}$ en total contando la carga y la cabina). En este caso el motor eléctrico entrega una potencia de $2{,}8\ \text{kW}$ sobre el eje de la bomba rotativa, siendo el rendimiento de esta del $84\%$. Sabiendo que la presión del aceite a la salida de la bomba es de $11\ \text{bar}$, se pide determinar:

a)

El caudal de aceite que suministra la bomba y la velocidad de ascenso del ascensor:

b)

La fuerza que está realizando el cilindro hidráulico sobre la cabina y la presión del aceite en el interior del cilindro:

c)

Rendimiento global del ascensor sabiendo que el motor eléctrico tiene un rendimiento del $94\%$:

d)

Indica a qué se debe la diferencia entre la presión del aceite a la salida de la bomba y la presión del aceite en el cilindro:

Indica cuáles son las condiciones necesarias para que un sólido rígido (sólido considerado indeformable) esté en equilibrio y explica cómo pueden utilizarse estas condiciones para obtener las reacciones externas en el empotramiento $A$ de la siguiente viga de peso despreciable sometida a una carga puntual de $800\ \text{N}$ en su extremo.

Calcula las reacciones en el empotramiento $A$:

Proporciona un ejemplo concreto de aplicación donde el sistema neumático sea preferible al hidráulico y otro ejemplo donde el hidráulico sea preferible al neumático. Justifica la respuesta.

CUESTIÓN 3

a)

Describe la diferencia que existe entre circuitos digitales combinacionales y secuenciales. Describe un ejemplo de cada uno de ellos. [0.25 puntos]

b)

¿Para qué sirve un multiplexor digital? [0.25 puntos]

c)

Escribe la función lógica que implementa la salida ($Y$) de un multiplexor de cuatro entradas ($D_3$, $D_2$, $D_1$ y $D_0$) y dos líneas de control ($S_1$, $S_0$) e impleméntala mediante puertas lógicas (cualesquiera). [0.75 puntos]

Para el desarrollo de un producto se utilizan varias iteraciones sobre el mismo proceso. El proceso tiene las siguientes fases: diseño, requerimientos, fabricación y pruebas. ¿puedes justificar la ventaja de utilizar esta metodología? (1.25 puntos)

Enumera 1 impacto positivo y 1 riesgo en la implantación de la Inteligencia Artificial. (1.25 puntos)

Indica qué es un regulador integral y sus principales características. (1.25 puntos)

¿Para qué se utiliza el péndulo de Charpy en el laboratorio? (0.50 puntos)

Indica qué propiedad se mide al utilizarlo (0.25 puntos), haz un esquema del ensayo (0.25 puntos) e indica el procedimiento para obtener el resultado del ensayo (0.25 puntos)

1.

2.

3.

4.

CUESTIÓN 8

La siguiente figura muestra un diagrama tensión-deformación de un acero sometido a tracción hasta su rotura. Contesta a las siguientes preguntas:

a.

¿En qué unidades del Sistema Internacional se indicarán las tensiones? [0,25 puntos]

b.

Sabiendo que a partir del punto 2 de la gráfica las deformaciones que aparecerán serán plásticas indica: