Tecnología industrial

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1 Convocatòria 2018 Proves d accés a la universitat Tecnología industrial Serie 1 La prueba consta de dos partes, con dos ejercicios cada una. La primera parte es común y la segunda tiene dos opciones (A y B). Resuelva los ejercicios de la primera parte y, para la segunda parte, escoja UNA de las dos opciones (A o B) y haga los ejercicios de la opción elegida. Primera parte Ejercicio 1 [2,5 puntos] [En cada cuestión solo puede elegirse UNA respuesta. Cuestión bien contestada: 0,5 puntos; cuestión mal contestada: 0,16 puntos; cuestión no contestada: 0 puntos.] Cuestión 1 Una compañía aérea tiene programados cuatro vuelos diarios entre dos ciudades: dos por la mañana, uno por la tarde y otro por la noche. Los vuelos de la mañana registran una ocupación media del 84,3 %, el vuelo de la tarde del 77,3 % y el de la noche del 82,3 %. Si la capacidad del avión que se utiliza en estos vuelos es de 200 personas, cuántos pasajeros se han transportado en un año y cuál ha sido la ocupación media global? a) pasajeros, con una ocupación media del 82,05 %. b) pasajeros, con una ocupación media del 82,05 %. c) pasajeros, con una ocupación media del 81,3 %. d) pasajeros, con una ocupación media del 81,3 %. Cuestión 2 Una barra cilíndrica tiene un diámetro de 3 mm, una tensión de ruptura σ r = 800 MPa y un límite elástico σ e = 640 MPa. Cuál es la fuerza de tracción máxima a la que puede someterse la barra sin romperse? a) 800 N b) N c) N d) N

2 Cuestión 3 Una resistencia de 5 Ω está hecha con hilo de constantán de 4,508 m de longitud y una resistividad de 0,49 μω m. Cuál es el diámetro del hilo utilizado? a) 0,75 mm b) 0,375 mm c) 0,4418 mm d) 0,8319 mm Cuestión 4 Un aerogenerador está formado por un rotor con tres palas, un multiplicador de engranajes y un generador eléctrico. En unas determinadas condiciones, la potencia eléctrica generada es P eléctr = 1,2 MW. Si el rendimiento del multiplicador es η mult = 0,70 y la potencia mecánica en el eje de entrada del multiplicador es P entrada = 1,966 MW, cuál es el rendimiento η gen del generador y la potencia P dis que se disipa en él? a) η gen = 0,8550 y P dis = 203,5 kw b) η gen = 0,8720 y P dis = 766 kw c) η gen = 0,8720 y P dis = 176,2 kw d) η gen = 0,6104 y P dis = 766 kw Cuestión 5 La velocidad de sincronismo de un motor asíncrono que está conectado a la red de tensión U = 230 V y frecuencia f = 50 Hz es de min 1. A qué frecuencia está conectado este motor si pasa a tener una velocidad de sincronismo de min 1? a) 120 Hz. b) No puede saberse, porque depende de la tensión de la red. c) 75 Hz. d) 60 Hz. Ejercicio 2 Una silla de ruedas eléctrica dispone de dos sistemas para controlar su marcha hacia delante. El primer sistema es una palanca de control (o joystick). Si se usa este sistema, la silla se desplaza hacia delante cuando el usuario mueve la palanca en la dirección correspondiente. El segundo sistema permite al usuario controlar el movimiento de la silla inclinando su tronco hacia delante. Si se usa este sistema, la silla avanza cuando un sensor detecta que el usuario se inclina hacia delante. La silla dispone de un botón que permite seleccionar uno de estos dos sistemas de control. Responda a las cuestiones que hay a continuación utilizando las siguientes variables de estado: botón: b = 1: control por joystick { 0: control por inclinación del tronco ; joystick: j = 1: se mueve hacia delante { ; 0: no se mueve sensor de inclinación: i = 1: tronco inclinado { 0: tronco no inclinado ; avance de la silla: a = 1: avanza { 0: no avanza. 2 a) Elabore la tabla de verdad del sistema. b) Determine la función lógica entre estas variables y, si conviene, simplifíquela. c) Dibuje el esquema de contactos equivalente. [0,5 puntos]

3 Segunda parte OPCIÓN A Ejercicio 3 Se desea utilizar captadores solares de superficie S = 2,1 m 2 para producir agua caliente en una vivienda familiar. Los captadores se complementan con un calentador eléctrico para los días en los que no hay suficiente radiación solar. El rendimiento energético de un captador solar se obtiene mediante la ecuación, donde η 0 es el rendimiento óptico, k 1 es el coeficiente de pérdidas, T m es la temperatura de trabajo del captador, T a es la temperatura ambiente e I es la radiación solar en W/m 2. Se dispone de dos modelos de captador solar con las siguientes características: Rendimiento óptico (η 0 ) Coeficiente de pérdidas (k 1 ) Captador A 0,80 8,9 W/(m 2 C) Captador B 0,66 3,2 W/(m 2 C) Si las condiciones de trabajo del captador son T m = 50 C, T a = 18 C e I = 800 W/m 2, determine: a) El rendimiento η A y η B de los captadores A y B en estas condiciones de trabajo. Cuál es la opción más eficiente? [0,5 puntos] Se escoge el modelo de captador más eficiente del apartado anterior y se utiliza durante un tiempo t = 8 h al día. Sabiendo que el consumo diario de agua es c = 390 L, que se calienta ΔT = 35 C y que su calor específico es c e = 4,18 J/(g C), determine: b) El número de captadores n que deberían instalarse para calentar toda el agua consumida mediante energía solar. c) La energía eléctrica consumida E eléctr, en kw h, en un día en el que la radiación solar disminuye a la mitad, teniendo en cuenta que el número de captadores es el obtenido en el apartado anterior. Ejercicio 4 Una motorista sube una pendiente a una velocidad constante v = 50 km/h sin hacer deslizar la rueda trasera. La marcha que tiene puesta hace que la relación de transmisión entre el eje de salida del motor y el eje de la rueda trasera sea τ = ω rueda /ω motor = 0,044. Esta reducción de velocidad se consigue mediante una transmisión de engranajes de rendimiento η eng = 0,90 y una transmisión por cadena de rendimiento η cad = 0,85. La rueda tiene un diámetro d = 620 mm y la masa total de la motorista más la moto es m = 150 kg. Si el par en el eje de salida del motor es Γ motor = 6 N m y la fricción con el aire se considera despreciable, determine: a) Las velocidades de giro de la rueda ω rueda y del eje del motor ω motor, en rad/s. [0,5 puntos] b) La potencia P motor en el eje de salida del motor. [0,5 puntos] c) La potencia mecánica P rueda en el eje de la rueda y el ángulo α que forma el perfil de la carretera con la horizontal. d) El par Γ rueda en el eje de la rueda. [0,5 puntos] 3

4 OPCIÓN B Ejercicio 3 Las dos luces de cruce de un vehículo se conectan en paralelo a una batería de tensión U = 12 V. La batería y las luces se conectan mediante un cable bipolar de cobre de diámetro d = 2,5 mm. El cobre tiene una resistividad ρ = 1, Ω m. La resistencia R cable del esquema de la figura corresponde a los dos conductores del cable bipolar. Si cada luz tiene una potencia nominal P luz = 55 W cuando se alimenta directamente con una tensión U = 12 V, determine: a) La resistencia equivalente R eq de las dos luces conectadas en paralelo. [0,5 puntos] b) La longitud máxima L máx que puede tener el cable si se desea que la caída de tensión del cable no sea superior al 5 %. Si se utiliza un cable con una longitud L = 4 m, determine: c) La resistencia del cable R cable. [0,5 puntos] d) La potencia total P total consumida conjuntamente por el cable y las dos luces. [0,5 puntos] Ejercicio 4 Una central eléctrica de ciclo combinado produce electricidad mediante dos ciclos termodinámicos: un primer ciclo de combustión de gas natural, de poder calorífico p = 32,5 MJ/kg, y un segundo ciclo en el que se aprovecha el calor residual del primero para mover una turbina de vapor. El gas natural se distribuye licuado, con una densidad ρ = 0,423 kg/l. La potencia eléctrica que proporciona la central es P eléctr = 500 MW y su rendimiento total es η = 0,575. El rendimiento del ciclo de gas es η g = 0,32. Determine: a) La potencia consumida P cons por la central. [0,5 puntos] b) El volumen V de gas natural licuado que se quema en la central durante 24 h de funcionamiento. [0,5 puntos] c) La potencia disipada en el ciclo de gas P dis,cg. [0,5 puntos] d) El rendimiento del ciclo de vapor η v. L Institut d Estudis Catalans ha tingut cura de la correcció lingüística i de l edició d aquesta prova d accés

5 Convocatòria 2018 Proves d accés a la universitat Tecnología industrial Serie 5 La prueba consta de dos partes, con dos ejercicios cada una. La primera parte es común y la segunda tiene dos opciones (A y B). Resuelva los ejercicios de la primera parte y, para la segunda parte, escoja UNA de las dos opciones (A o B) y haga los ejercicios de la opción elegida. Primera parte Ejercicio 1 [2,5 puntos] [En cada cuestión solo puede elegirse UNA respuesta. Cuestión bien contestada: 0,5 puntos; cuestión mal contestada: 0,16 puntos; cuestión no contestada: 0 puntos.] Cuestión 1 En un ajuste con juego 35 H7/f7, el juego máximo es 75 μm y el juego mínimo 25 μm. Si la tolerancia H7 del agujero es, cuál es la tolerancia f7 del eje? a) c) b) d) Cuestión 2 Un tornillo M16 2 normalizado tiene un diámetro exterior de 16 mm y un paso de 2 mm. Si se atornilla en una tuerca fija, cuántas vueltas ha de dar el tornillo para avanzar 8 mm? a) 2 vueltas. b) 8 vueltas. c) 4 vueltas. d) 16 vueltas.

6 Cuestión 3 El coste de producción de n unidades de un producto es c = ( n). Si se quiere empezar a obtener beneficios cuando se han vendido unidades, cuál debe ser el precio de venta unitario? a) 52 b) 34 c) 35 d) 53 Cuestión 4 Una bomba de paletas para aceite trabaja a una presión de 4 bar y proporciona un caudal de 7 m 3 /h cuando gira a 600 min 1. Qué potencia proporciona la bomba? a) 777,8 W b) W c) 280 W d) W Cuestión 5 En un estudio sobre la durabilidad de las baterías de iones de litio, se analizaron baterías durante tres años. De estas baterías, 94 habían dejado de funcionar una vez transcurridos los dos primeros años. Teniendo en cuenta esta información, la fiabilidad (probabilidad de funcionar correctamente durante un cierto tiempo) de este tipo de baterías al cabo de dos años es del a) 90,6 %. b) 94 %. c) 85,9 %. d) 66,7 %. Ejercicio 2 Las señales luminosas de limitación de velocidad en una vía de acceso a una ciudad se controlan automáticamente. Reducen la velocidad máxima permitida cuando la contaminación es alta o cuando la medida de la velocidad media de los vehículos en dos puntos de medida determinados es inferior al 80 % de la limitación indicada por la señal luminosa. Responda a las cuestiones que hay a continuación utilizando las siguientes variables de estado: contaminación c = 1: alta { 0: baja ; velocidad media en el punto 1: v 1 = 1: superior al 80 % de la limitación indicada por la señal luminosa { 0: inferior al 80 % de la limitación indicada por la señal luminosa ; { velocidad media en el punto 2: v = 1: superior al 80 % de la limitación indicada por la señal luminosa 2 0: inferior al 80 % de la limitación indicada por la señal luminosa ; limitación: r = 1: se reduce { 0: no se reduce. a) Elabore la tabla de verdad del sistema. b) Determine la función lógica entre estas variables y, si conviene, simplifíquela. c) Dibuje el esquema de puertas lógicas equivalente. [0,5 puntos] 2

7 Segunda parte OPCIÓN A Ejercicio 3 La suma de la resistencia aerodinámica y la resistencia a la rodadura constituye la demanda básica de potencia de un automóvil. La fuerza resistente, expresada como una fuerza que se opone al avance del vehículo, viene dada por la expresión F r = ( ,13v 2 ) N, donde v es la velocidad del vehículo en km/h. a) Determine la fuerza resistente cuando el vehículo avanza a una velocidad v = 60 km/h. [0,5 puntos] b) Dibuje, de manera aproximada e indicando las escalas, la curva característica potenciavelocidad cuando el vehículo circula a velocidades comprendidas entre v = 0 y v = 120 km/h. El rendimiento mecánico de la transmisión (de la salida del motor a las ruedas) es η = 0,8. Si cuando el vehículo avanza a una velocidad constante v = 60 km/h el motor gira a n = min 1 : c) Determine el par Γ que desarrolla el motor. Ejercicio 4 U = 120/230 V Una plancha de viaje puede funcionar conectada a la red de tensión U 1 = 120 V y a la red de tensión U 2 = 230 V. El esquema eléctrico de la plancha es el que se muestra en la figura. Cuando funciona a 230 V, el interruptor A está abierto, y cuando funciona a 120 V, el interruptor A está cerrado. La potencia de la plancha es, en los dos casos, P = W. Determine: a) El valor de las resistencias R 1 y R 2. b) El valor de las intensidades I 1 e I 2 que circulan por el circuito en cada caso. [0,5 puntos] Si se estropea el interruptor, de manera que cuando está cerrado equivale a una resistencia R A = 3 Ω, determine: c) La potencia P e de la plancha cuando se alimenta con 120 V. 3

8 OPCIÓN B Ejercicio 3 g Menú diario α α = 40 ρ madera = 530 kg/m 3 El cartel publicitario de un bar de menús está formado por dos tableros homogéneos de madera de dimensiones h b = mm 2 y grosor e = 11 mm. Los dos tableros están articulados en el punto C y hay dos cables de sección s = 1,8 mm 2 que los unen por el punto medio de sus lados, tal como se muestra en la figura. Los cables mantienen una abertura α = 40 entre los tableros. Cuando el cartel se apoya sobre el suelo, la fuerza N que recibe en los puntos A y B es vertical y de igual valor. Determine: a) La masa m de cada tablero, si ρ madera = 530 kg/m 3. [0,5 puntos] b) La fuerza N que el cartel recibe del suelo en los puntos A y B. [0,5 puntos] c) La fuerza F que ejerce cada uno de los cables. d) La tensión normal σ de los cables causada por la fuerza que realizan. [0,5 puntos] Ejercicio 4 Un avión comercial utiliza un combustible de poder calorífico p c = 42,42 MJ/kg y densidad ρ = 0,8075 kg/l. El avión tiene una capacidad de N = 144 asientos y dispone de un depósito para el combustible de V = L. Cuando el avión viaja a una velocidad v = 850 km/h los motores consumen, entre los dos, c = kg/h y proporcionan al avión una fuerza de empuje F E = 43 kn (fuerza en el sentido de avance del avión). Determine, en estas condiciones: a) La distancia máxima d máx, en km, que puede recorrer el avión. [0,5 puntos] b) El consumo mínimo de combustible por pasajero c p, en litros por cada 100 km. c) El rendimiento η de los motores. L Institut d Estudis Catalans ha tingut cura de la correcció lingüística i de l edició d aquesta prova d accés