Ejercicio 4 - Opción B · Tecnología e Ingeniería II PAU Valencia Ordinaria 2025

OPCIÓN B

En una máquina se requiere el uso de una pieza cilíndrica de $400\text{ mm}$ de longitud, cuyo diámetro y material están por definir. La pieza va a estar sometida una fuerza de tracción de $40\text{ kN}$ y no debe sufrir deformación plástica bajo dicha carga. Considerando los posibles materiales a utilizar, cuyos datos se muestran en la siguiente tabla, se pide determinar justificada y numéricamente:

Material

Límite elástico

(MPa)

Densidad

($\text{kg/m}^3$)

Módulo de elasticidad

(GPa)

Precio

(€/kg)

Acero

500

7850

210

1.2

Aluminio

300

2700

70

2.5

Titanio

880

4500

110

16

1.

El material más adecuado a utilizar, y el área de la sección que debería tener la pieza cilíndrica, si el criterio fuera el de que la pieza tuviera el menor peso posible. [0,75 puntos]

2.

El material más adecuado a utilizar, y el área de la sección que debería tener la pieza cilíndrica si, además del criterio de tener el menor peso posible, la pieza, por motivos funcionales, no debe estirarse más $1{,}5\text{ mm}$ bajo la carga aplicada de $40\text{ kN}$. [0,75 puntos]

3.

El material más adecuado a utilizar y el coste de la pieza (considerando únicamente el coste de la materia prima) si el criterio principal fuera el del coste, teniendo en cuenta que debe mantenerse la condición de deformación máxima del apartado 2). [0,50 puntos]

€

4.

Además de los criterios de resistencia, deformación y peso, indica qué otros factores podrían tenerse en cuenta a la hora de seleccionar el material si se quiere incluir la dimensión del impacto medioambiental. [0,50 puntos]