PRUEBA ACCESO A CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR Junio 2011 OPCIÓN B: ELECTROTECNIA

Transcripción

1 PRUEBA ACCESO A CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR Junio 2011 OPCIÓN B: ELECTROTECNIA DATOS DEL ASPIRANTE Apellidos: CALIFICACIÓN PRUEBA Nombre: D.N.I. o Pasaporte: Fecha de nacimiento: / / Instrucciones: Lee atentamente las preguntas antes de contestar. La puntuación máxima de cada pregunta está indicada en cada enunciado. Revisa cuidadosamente la prueba antes de entregarla. 1. Indica de las siguientes expresiones cuáles son verdaderas (V) y cuáles falsas (F). (1 punto) F En una asociación de resistencias en serie, la intensidad que circula por cada una de ellas es distinta y depende del valor de cada resistencia. V Los condensadores se montan en paralelo cuando nos interesa obtener una capacidad equivalente mayor que cualquiera de ellos. V En un circuito que solo contenga un condensador la energía consumida es nula F Las máquinas estáticas, como los transformadores, disponen de dos partes móviles V La potencia útil de una máquina es siempre menor que la potencia absorbida 2. En el circuito de corriente continua de la figura, calcular (incluyendo las operaciones que realices): A. Las intensidades de corriente de cada rama I1, I2 e I3. (1 punto) Aplicando Kirchhoft tenemos: Resolviendo este sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas obtenemos que: B. La tensión en la resistencia R2 de 2 Ohmios. (1 punto) C. La potencia disipada en la resistencia R1 de 5 Ohmios. (1 punto) 3. Define que es un circuito eléctrico y describe cuáles son los distintos elementos que componen un circuito eléctrico, nombrando algunos ejemplos de estos elementos y dibuja un esquema de un circuito eléctrico donde queden reflejados estos componentes. (2 puntos: 1 para la definición y descripción y 1 para el esquema) El alumno hará referencia a lo que es un circuito eléctrico, conjunto de elementos conductores conectados de manera que constituyen un recorrido cerrado a través del que circula o puede circular- una corriente eléctrica y hará una descripción de los componentes principales de un circuito eléctrico tales como: Generador: Se encarga de suministrar energía eléctrica al circuito. (pila, batería, etc)

2 CONSEJERÍA DE EDUCACIÓN Receptor: Aprovecha la energía eléctrica suministrada por el generador transformándola en otro tipo de energía (motor, bombilla, resistencia, etc) Elemento de control: Se encarga de abrir o cerrar el circuito. (interruptor, pulsador, etc) Conductor: Elemento que unen generalmente el generador con el receptor. (cable) También tendrá que realizar un esquema de un circuito eléctrico en el que figuraran representados todos los componentes antes mencionados. 4. Si un campo magnético de T actúa sobre un conductor de 20 cm de longitud situado perpendicularmente a la dirección del campo y por el que circula una corriente de 10 A: A. Con qué fuerza actuará ese campo magnético sobre el conductor? (1 punto) Sabemos que y sabemos que B. Y con qué fuerza actuará si el conductor forma un ángulo de 30º con la dirección del campo magnético? (1 punto) Cómo tendremos que: por tanto aplicando la fórmula 5.- En un circuito de corriente alterna alimentado por un generador de 220 V y 50 Hz, y constituido por una resistencia de 25 Ω y un condensador de 100 µf de capacidad en serie, como el de la figura siguiente, se pide calcular: + A. La impedancia equivalente del circuito. (1 punto) -- La reactancia capacitiva del condensador es: Luego la Impedancia de todo el circuito será: B. La intensidad eficaz y las caídas de tensión en cada uno de los elementos pasivos del circuito. (1 punto) La Intensidad eficaz se obtiene aplicando la Ley de Ohm: Las caídas de tensión en la resistencia y en el condensador son:

3 PRUEBA ACCESO A CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR Junio 2011 OPCIÓN B: TECNOLOGÍA INDUSTRIAL DATOS DEL ASPIRANTE Apellidos: CALIFICACIÓN PRUEBA Nombre: D.N.I. o Pasaporte: Fecha de nacimiento: / / Instrucciones: Lee atentamente las preguntas antes de contestar. La puntuación máxima de cada pregunta está indicada en cada enunciado. Revisa cuidadosamente la prueba antes de entregarla. 1. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). (1 punto) F Un aerogenerador convierte la energía potencial en eléctrica. V Un colector solar transforma la energía lumínica del sol en energía térmica. F Las placas solares fotovoltaicas tienen unos rendimientos mayores al 95%. F Un parque eólico de 100 aerogeneradores produce grandes cantidades de CO En un ensayo Charpy, la maza de 20 kg ha caído desde una altura de 1 m y, después de romper la probeta de 80 mm 2 de sección, se ha elevado hasta una altura de 50 cm. Calcula (no olvides añadir las operaciones que realices): A. La energía empleada en la rotura. (1 punto) Epi = m. g. h 0 = 20. 9,81. 1 = 196,2 j Epf = m. g. h 0 = 20. 9,81. 0,50 = 98,1 j Erotura = Er = Epi Epf = 98,1 j B. La resiliencia del material de la probeta. (1 punto) La superficie de la probeta = 80mm2 = 0,8 cm 2 La resiliencia es = = Er/S = (98,1) / (0,8) = 122,63 j/ cm 2 C. Explica para qué se realiza este ensayo. (0,5 puntos) La finalidad del ensayo de Charpy, es la determinación de la energía absorbida por una probeta, al provocar su ruptura de un solo golpe 3. Realiza el diseño neumático del control (avance y retroceso) de un cilindro simple efecto mediante válvulas 3/2. El funcionamiento será de tal forma que el avance se pueda accionar desde dos puntos diferentes. (2 puntos) Posible solución:

4 4. Un motor de tipo Otto de cuatro tiempos posee un rendimiento mecánico del 50% y desarrolla una potencia útil de 40 KW a 4000 r.p.m. Calcula: (expresa los resultados en el sistema internacional e incluye las operaciones que realices) A. Par que está suministrando. (1 punto) M =Pu/ = (40000) / ( (2 π / 60)) = 95,49 N.m B. Trabajo producido en una hora. (1 punto) W = Pu. t = = 14, j 5. En relación con los sistemas automáticos de control: A. Dibuja el diagrama de bloques de un sistema de control a lazo cerrado. (1 punto) B. Indica y justifica qué bloque ocuparía un termistor (1 punto) Un termistor, que es un captador, estaría en el bloque de la realimentación como sensor. Se encargaría de medir los valores de salidas y llevarlos al comparador C. Cuál sería la variable controlada en este caso? Justifica la respuesta (0,5 puntos) La variable controlada por el termistor es la temperatura. Es una resistencia cuyo valor varía en función de los cambios de temperatura

5 PRUEBA ACCESO A CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR Junio 2011 OPCIÓN B: FÍSICA DATOS DEL ASPIRANTE Apellidos: CALIFICACIÓN PRUEBA Nombre: D.N.I. o Pasaporte: Fecha de nacimiento: / / Instrucciones: Lee atentamente las preguntas antes de contestar. La puntuación máxima de cada pregunta está indicada en cada enunciado. Revisa cuidadosamente la prueba antes de entregarla. 1. Contesta a las siguientes cuestiones: A. Expresa las siguientes cantidades en unidades del sistema internacional. (1 punto): 110 km/h: 110 km/h 100 m/km 1h/3 600 s = 30,55 m/s 400 mg: 400 mg 1 kg/ mg= 0,000 4 kg 89,76 km: 89'76 km 1000 m/1km = m 45 rpm: 45 rpm = 45 rev/min 2 π rad/1rev 1min /60 s = 4,71 rad/s 1,5 kw: 1,5 kw 1000 W/kW = W B. Completa el siguiente cuadro indicando a qué magnitudes corresponden las cantidades anteriores, si son derivadas o fundamentales y si son escalares o vectoriales. (1'5 puntos) Cantidades Magnitud Derivada/fundamental Escalar/vectorial 110 km/h Velocidad Derivada Vectorial 400 mg Masa Fundamental Escalar 89,76 km Longitud Fundamental Escalar 45 rpm Velocidad angular Derivada Escalar 1,5 kw Potencia Derivada Escalar 2. Un automóvil se desplaza a 124 Km/h cuando el conductor pisa el freno sobre una carretera horizontal. A. Determina la aceleración que hay que imprimir al vehículo para pararlo en un tiempo de 10 s. (0,5 puntos) Al tratarse de un mrua: V = V0 + a t La velocidad inicial, V 0, es 34,44 m/s; la velocidad final es 0, y el intervalo de tiempo transcurrido 2 es 10 s. Sustituyendo y despejando la aceleración sale: a= -3,44 m/s ( se considera positivo el sentido del movimiento ) B. Determina el espacio recorrido en la frenada (1 punto). En el mrua: s = V0 t + ½ a t2 Sustituyendo cada variable por su valor obtenemos: s = 172,2m C. Si la masa de vehículo es de 1000 Kg, Qué fuerza habrá que aplicarle y en que sentido? (1 punto) Por la segunda ley de Newton: F = m a Sustituyendo y teniendo en cuenta el sentido de los vectores, obtenemos: F = N, el signo indica el sentido contrario al movimiento

6 3. Los satélites artificiales geoestacionarios giran alrededor del planeta al mismo ritmo que la Tierra da vueltas sobre sí misma, de tal forma que el satélite se encuentra siempre sobre la vertical del mismo punto sobre la superficie terrestre. Esta particularidad los hace muy interesantes para las comunicaciones por satélite. DATOS: G=6, N m 2 kg -2, Masa de la Tierra= kg, Radio de la Tierra= 6400 km A. Determina la altura sobre la superficie de la Tierra a la que se encuentran estos satélites (1,5 puntos) Aplicando la segunda ley de Newton al movimiento del satélite: F = m s a La única fuerza es la de atracción gravitatoria : F = Fg = G Mt m s/r 2 dirigida hacia el centro de la Tierra (el centro de la trayectoria). Y r es la distancia al centro de la Tierra ( coincide con el radio de la trayectoria del satélite respecto al centro de la Tierra) El satélite realiza un mcu con la misma velocidad angular que la tierra en su movimiento de rotación, por lo que tendrá aceleración normal dirigida hacia el centro de la trayectoria y su módulo será : a n = 2 r, donde = 2π /T y T= s (1 día) Sustituyendo en la ley de la dinámica se obtiene: r3= G Mt/ 2, y r = m, Restando el radio de la Tierra se obtiene la altura sobre la superficie h= m, aproximadamente km B. Calcula la fuerza con que la Tierra atrae a un astronauta de 70 kg cuando se encuentra en un satélite geoestacionario (1 punto) Aplicando la Ley de Gravitación Universal se obtiene directamente la fuerza con que la Tierra atraerá al astronauta situado a la distancia que se ha calculado anteriormente. Fg = G Mt m a/r 2 =15'65 N 4. Las olas de un tsunami tienen un movimiento ondulatorio con una velocidad que depende de la profundidad del lecho marino y de la gravedad terrestre. Responde a las siguientes cuestiones referidas a un supuesto tsunami con olas que se alzan 10 m de altura sobre la superficie del mar, las crestas están separadas 100 km y el periodo de la onda es de 30 min. (2,5 puntos). A. Indica cuál es la longitud de onda y la amplitud de la onda. (0,5 puntos) = 100 km, A= 10 m B. Determina la frecuencia del movimiento. (1 punto) f= 1/T = 0,00055 s -1 C. Calcula la velocidad a la que se mueve la ola. (1 punto) v= /T = 55'55 m/s