PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

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José Luis Pereyra Ruiz
hace 7 años
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PRUEBS DE CCESO L UNIVERSIDD FSE ESPECÍFIC: MTERIS DE MODLIDD CURSO 009 010 CONVOCTORI: JUNIO MTERI: TECNOLOGÍ INDUSTRIL II OPCIÓN EJERCICIO 1 a) Calule la uerza, en kn, que hay que apliar a un able

1 PRUEBS DE CCESO L UNIVERSIDD FSE ESPECÍFIC: MTERIS DE MODLIDD CURSO CONVOCTORI: JUNIO MTERI: TECNOLOGÍ INDUSTRIL II OPCIÓN EJERCICIO 1 a) Calule la uerza, en kn, que hay que apliar a un able de aero de 1000 m de longitud y 10 m de seión, para que se alargue 1 m. El módulo de elastiidad del material es 00 GPa (1 punto). b) En un ensayo de Brinell utilizando una bola de diámetro D1. m que deja una huella (asquete esério) de proundidad 0.8 mm se determina que la dureza del material es de 115 kp/mm. Qué uerza se aplia sobre la bola durante los 15 segundos que dura el ensayo? Exprese la dureza según la norma. Considere g9.81 m/s (1 punto). ) En un ensayo de resilienia se utiliza un péndulo de Charpy provisto de un martillo de 30 Kg que se deja aer desde una altura de 150 m. Después de romper una probeta de hormigón de 6 m de seión, el martillo sube hasta una altura de 30 m. Cuánto vale la resilienia en J/mm del hormigón que se utiliza en el ensayo? Considere g9.81 m/s (0.5 puntos). SOLUCIÓN 1 Los alumnos deberán elegir una de las dos opiones. Cada ejeriio vale.5 puntos. a) L L 1000 o σ σ F 8 5 σ F σ 10 (10 10 ) 10 N 00 kn 9 8 E E Pa b) Dureza Brinell normalizada: 115HB ) EJERCICIO Una pequeña nevera uniona según un ilo rigoríio de Carnot y enría a una veloidad de 700 kj/h. La temperatura de la nevera debe ser la apropiada para que no se desongelen los alimentos en su interior, aproximadamente -10 ºC. Suponiendo que la temperatura ambiente del reinto en el que se enuentra la nevera es de 8 ºC, determine: a) La eiienia de la máquina rigoríia y la potenia que debe tener el motor para mantener esa temperatura (1 punto). b) El alor edido a la atmósera (1 punto). ) La potenia del motor si la eiienia real uese un 60 % del rendimiento del ilo de Carnot (0.5 puntos). SOLUCIÓN a) La eiienia de una máquina rigoríia ideal es: por tanto: Q T 63.16K W T T K 6.93

2 ɺ Qɺ 700kJ / h kj 6.93 h W 101 Este es trabajo realizado por el motor por unidad de tiempo, es deir la potenia, que expresada en vatios vale: b) El alor edido a la atmósera es: ) En ese aso: y por tanto: que expresada en vatios vale: kj 1h P motor Wɺ W h 3600 s Q Q 1 1 kj kj Q 1 Q W Q Q 6.93 h h + + ɺ real ideal Qɺ 700kJ / h kj.16 h Wreal real kj 1h Preal motor Wɺ W h 3600 s que lógiamente es mayor que en el aso ideal para ompensar las pérdidas. EJERCICIO 3 El tanque ilíndrio T de radio R3 m, se abastee del agua que le suministra el embalse E a través de las tubería 1 que se ramiia en las tuberías y 3 según se muestra en la igura adjunta. El audal que irula por la tubería 1 es Q 1 5 l/s; por la tubería irula el 60% del audal Q 1. Los diámetros interiores de las tuberías y 3 son Ø 0 mm y Ø 3 30 mm respetivamente. La seión de la tubería 1 es despreiable rente a la seión del embalse, de manera que se puede onsiderar que el nivel de éste no ambia. Suponiendo que el agua del embalse se omporta omo un luido ideal de densidad 108 kg/m 3 y onsiderando g9.81 m/s, alule: a) las veloidades v, y v B en m/s. (0.5 puntos) b) las presiones p, y p B en kp/m. (1 punto) ) el inremento del nivel de agua del tanque en una hora, h, en m. (1 punto) 1 E gua 3 B T 8 m 3 m SOLUCIÓN 3 Q 1 5 l/s5x10 m 3 /s Q 0.6x515 l/s15x10 m 3 /s Q 1 Q + Q Q 3 10 l/s0.01 m 3 /s ρ108 kg/m 3 -- γ N/m 3 a) b) π (0 10 ) v 11.9 m / s B π (30 10 ) v 1.15 m / s p (11.9) p Pa kp / m p B (1.15) pb Pa 0.08 kp / m ) Volumen de agua que sale en una hora5x10 x m 3 El inremento h del nivel de agua del tanque que orresponde a este aumento de volumen, se obtiene omo se india a ontinuaión: 90(πx9)xh h3.18 m

3 EJERCICIO Un determinado sistema de transmisión digital pretende detetar uándo existen dos ó más señales a nivel bajo (eros) en un bus de datos de uatro líneas de entrada. a) Esriba la tabla de verdad del sistema de deteión así omo la unión lógia de salida (1 punto). b) Simpliique la unión lógia de salida mediante el método de Karnaugh (1 punto). ) Implemente on puertas lógias NOR el sistema de ontrol de deteión (0.5 puntos). SOLUCIÓN a) Tabla de verdad y unión lógia a b d F F (a + b + + d) (a + b + + d) (a + b + + d) (a + b + + d) (a + b + + d) b) Simpliiar la unión lógia mediante Karnaugh ab d ) Implementar el iruito on puertas NOR F (a + b + d) (a + b + ) ( + d + b) ( + d + a) F (a + b + d) (a + b + ) ( + d + b) ( + d + a) (a + b + d) (a + b + ) ( + d + b) ( + d + a) (a + b + d) + (a + b + ) + ( + d + b) + ( + d + a) a b d F

4 OPCIÓN B EJERCICIO 1 a) Una probeta de aero de 0 mm de diámetro y 0. m de longitud está siendo sometida a un esuerzo de traión de 50 kn, lo que le produe un alargamiento de 0.0 mm. Calule el esuerzo (σ) en MPa y la deormaión unitaria () (1 punto). b) Qué arga, expresada en kp, se le aplió al punzón de diamante de un ensayo Vikers si después de 0 s, dejó una huella de diagonal d0.8 mm, y de dureza 17 kp/mm. Exprese la dureza según la norma (1 punto). ) Calule la altura en m desde la que se deja un péndulo de Charpy provisto de un martillo de 5 Kg, si asiende 0 m después de romper una probeta de.5 m de seión, sabiendo que su resilienia es ρ0.60 J/mm. Considere g9.81 m/s (0.5 puntos). SOLUCIÓN 1 a) F σ N 159 MPa b) ) Dureza Vikers normalizada: 17HV 60 0 EJERCICIO Un elevador industrial se aiona mediante un motor de orriente ontinua on exitaión en serie que tiene las siguientes araterístias: - Tensión de alimentaión, U 0 V, - Fuerza ontraeletromotriz: E 15 V - Resistenia del devanado induido: Rind0.15 Ω - Resistenia del devanado de exitaión: Rex0.05 Ω Si se arrana a través de un reóstato de arranque de 1.5 Ω, a) Dibuje el esquema elétrio y determine la intensidad de arranque. (0.5 punto). b) Calule la potenia absorbida de la red a plena arga y las pérdidas del obre. (1 punto). ) Obtenga el rendimiento del motor sabiendo que las pérdidas meánias más las del hierro son un 10% de las totales. (1 punto). Nota: Despreie en este problema la aída de tensión en las esobillas y la resistenia de los polos auxiliares. Reuerde que la resistenia de arranque es una resistenia adiional que se utiliza para limitar la sobreintensidad que se produe uando todavía no atua la..e.m. SOLUCIÓN a) En el arranque la em es nula de orma que: I arr U 0 V 58.8 R + R + R i ex a b) plena arga no atúa el reóstato de arranque y la em no es nula, por tanto: U E' 0 V 15 I 15 R + R i ex E R i M I R a R ex U de orma que:

5 Las pérdidas del obre están dadas por: ) La potenia útil está dada por Pabs U I 0 V W 55 kw ( ) ( ) P R + R I 0.Ω W Cu ind ex P P P E'I P u ei Fe+ m Fe+ m por lo que debemos estimar las pérdidas del hierro más las meánias, para ello: y por tanto: PCu Ptot PCu + PFe + m PCu + 0.1P tot Ptot 37. W P Fe + m 0.1P tot 37. W 0.9 De orma que el rendimiento vale: P E'I P W 37. W 5158 W u Fe+ m η Pabs W Pu 5158 W % EJERCICIO 3 Por una tubería de 0 mm de diámetro interior, irula aeite de uso industrial de densidad ρ0.9 g/m 3. la tubería se le ha oloado un medidor de Venturi, uya geometría se detalla en el esquema adjunto, y uya sustania manométria es el merurio. El audal que irula es de 180 l/min. Suponiendo que el aeite se omporta omo un luido ideal en régimen estaionario, y onsiderando g9.81 m/s y ρ Hg 13.6 g/m 3, alule: a) las veloidades v 1 y v del aeite en las seiones 1 y, en m/s. (0.5 puntos) b) la dierenia de presiones, (p 1 p ), entre los puntos 1 y en kp/m. (1 punto) ) el valor de h en m. (1 punto) 0 mm 1 0 mm 50 m h SOLUCIÓN 3 0 mm a) Q180 l/min3 l/s 3x10 m 3 /s 3 10 v.39 m / s 1 π (0 10 ) 3 10 v 9.55 m / s π (0 10 ) b) γ aeite N/m 3 1 p (.39) p (9.55) p1 - p Pa 0.35 kp / m ) p p + γ d + γ h a. Hg pb p1 + γ (0.5 + d + h) a. p1 + γ γ d + γ h a. a. a. p + γ d + γ h ( p1 - p ) + γ 0.5 ( γ -γ ) h a. Hg a. Hg a. (p1-p )+γa. 0.5 h (γ -γ ) Hg a. h m 30.9 m 1 50 m d h B

6 EJERCICIO Un determinado sistema ombinaional de ontrol admite uatro líneas de entrada digitales. El sistema debe detetar en su salida uándo la ombinaión binaria de entrada es múltiplo de. a) Esriba la tabla de verdad del sistema de deteión así omo la unión lógia de salida (1 punto). b) Simpliique la unión lógia de salida mediante el método de Karnaugh (1 punto). ) Implemente on puertas lógias NND el sistema de ontrol de deteión (0.5 puntos). SOLUCIÓN a) Tabla de verdad y unión lógia a b d M M abd + abd + abd + abd + abd + abd + abd b) Simpliiar la unión lógia mediante Karnaugh ab d M d + bd + ad ) Implementar el iruito on puertas NND: M d + bd + ad d + bd + ad d bd ad B C D

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