Selectivitat Tecnologia Industrial Juny 2019 (Sèrie 1)
La prova consta de dues parts, amb dos exercicis a cadascuna. La primera part és comuna i la segona té dues opcions (A i B). Resoleu els exercicis de la primera part i, per a la segona part, escolliu UNA de les dues opcions (A o B) i feu els exercicis de l’opció triada.
PRIMERA PART
Exercici 1
[2,5 punts]
[En cada qüestió només es pot triar UNA resposta. Qüestió ben contestada: 0,5 punts; qüestió mal contestada: –0,16 punts; qüestió no contestada: 0 punts.]
Qüestió 1 - Es duu a terme un assaig Charpy amb un pèndol que a l’extrem té una massa de 20,4 kg. Es deixa caure el pèndol des d’una altura inicial de 0,9 m i, després de xocar contra una proveta, arriba a una altura final de 350 mm. La secció de la proveta a la zona de l’entalla és de 80 mm2. Quina és la resiliència del material?
Ja que la fòrmula de la resiliència és = increment de Ep (m*g*(H-h))/secció = 109,95/80 = 1,375 J/mm2
Qüestió 2 - En un ajust 68 H7/j6, la tolerància H7 del forat és (+30 0)µm i la tolerància j6 de l’eix és (+12 -7)µm . Tenint en compte aquestes dades, es pot afirmar que
Ja que compleix que la cota màxima del forat és més gran que la cota mínima de l'eix i, que la cota màxima de l'eix és més gran que la cota mínima del forat.
Qüestió 3 - Un automòbil emet 118 g de CO2 per cada kilòmetre recorregut. Si consumeix 50 L de gasoil, quants kilograms de CO2 (petjada de carboni) deixarà a l’atmosfera sabent que el seu consum mitjà és de 5,4 L/100 km?
Ja que Massa de CO2 = emissió del cotxe * consum total * consum mitjà = (kg/km) * L* (km/L) = 0,118 * 50 * (100/5,4) = 109,3 kg
Qüestió 4 - Un motor de 4 cilindres i amb una cilindrada total de 1 461 cm3 té una relació de compressió de 18,8. Quin és el volum de la cambra de combustió?
Ja que r = Vmàx/Vmín = (Vc + Vmín)/Vmín. On Vc = Vt/n = 1461/4 = 365,25 cm3. Aïllem Vmín a la primera fòrmula i tenim que Vmín = 365,25/17,8 = 20,52 cm3
Qüestió 5 - Un cilindre de doble efecte té un diàmetre interior de 40 mm, un diàmetre de tija de 25 mm i una cursa de 300 mm. Si la pressió de treball és de 0,6 MPa, quina és la força que fa el cilindre en el procés de retrocés?
Ja que F = p*S, on S = (pi*d^2)/4 = 0,00076 m2. Per tant, tenim que F = 600000*0,00076 = 459,5 N
javascript_questions_answers.htm
Exercici 2
[2,5 punts]
El sistema de control d’obertura i tancament d’una porta automàtica de vidre és regulat per un sistema format per un detector de presència, un detector de moviment i un interruptor manual situat a la cabina de control. La porta, que en general està tancada, s’obre quan s’activa l’interruptor manual (independentment de l’estat de la resta d’elements de control) o quan s’activen els detectors de presència i de moviment a la vegada. Responeu a les qüestions que hi ha a continuació utilitzant les variables d’estat següents:
a) - Elaboreu la taula de veritat del sistema. [1 punt]
Utilitzem el mètode de Karnaugh per simplificar-ho i obtenim que n'hi ha 3 grups dels quals al primer no hi ha ninguna negada, a la segona, la "m" està negada i a la tercera, ho està la "d"
c) - Dibuixeu el diagrama de portes lògiques equivalent. [0,5 punts]
Veiem que hem de muktiplicar els 3 grups, per això utilitzem la "chuleta" de les portes lògiques per veure quina unió hem de dibuixar per a cada operació com la suma o la multiplicació. Una vegada vista, sumem i neguem totes les lletres que ho necessiten, i, finalment, multipliquem els 3 grups per obtindre la "p".
SEGONA PART
OPCIÓ A
Exercici 3
[2,5 punts en total]
S’han instaŀlat n = 50 aerogeneradors de 3 pales en un parc eòlic. El diàmetre de l’àrea d’escombratge de les pales és d = 77 m i el rendiment dels aerogeneradors ηaerog = 0,68. S’estima que la velocitat mitjana del vent al parc és v = 25 km/h; el parc està en funcionament 300 dies a l’any i obté energia 18 hores diàries. La potència mitjana del vent Pvent es pot estimar, per a un aerogenerador, com l’energia cinètica del vent per unitat de temps mitjançant l’expressió: Pvent = (1/2) * A * ρ * v3, en què A és l’àrea que escombren les pales de l’aerogenerador, ρ és la densitat de l’aire i v és la velocitat del vent. D’aquesta potència, el coeficient d’aprofitament del vent és ca = 0,42. Sabent que 1225 g d’aire ocupen un volum d’1 m3, determineu:
a) La potència mitjana del vent Pvent per a un aerogenerador. [0,5 punts]
b) La potència elèctrica útil Pútil que generarà cada aerogenerador. [0,5 punts]
c) L’energia elèctrica total Etotal que es generarà al parc durant un any. [0,5 punts]
d) Els ingressos que tindrà el parc eòlic si el preu de venda de l’energia eòlica és pvenda = 7,624 cèntims d’euro per kW h. [0,5 punts]
e) En quin percentatge disminuirien els ingressos anteriors si la velocitat mitjana del vent es reduís un 10 %. [0,5 punts]
Exercici 4
[2,5 punts en total]
Un patinet elèctric utilitza una bateria ideal de tensió U = 24 V i energia Ebat = 250 W hper a alimentar un motor de rendiment ηmotor = 0,89. La roda motriu del patinet, de diàmetre droda = 160 mm, està connectada directament a l’eix de sortida del motor. A l’inici del trajecte la bateria està totalment carregada. En les condicions d’estudi, el patinet avança sempre a velocitat constant per un terreny pla, les rodes giren a nroda = 664 min–1 i el motor subministra a l’eix de la roda una potència Psubm = 200 W.
determineu:
a) El parell Γ que subministra el motor. [0,5 punts]
b) La velocitat d’avanç vpat del patinet. [0,5 punts]
c) L’energia mecànica útil disponible a l’eix de la roda Eútil. [0,5 punts]
d) El temps màxim tmàx de funcionament del patinet i la distància màxima recorreguda smàx. [1 punt]
OPCIÓ B
Exercici 3
[2,5 punts en total]
Un cartell rectangular i homogeni de massa m = 12 kg està subjecte a la barra BO mitjançant dos petits cables d’acer en els punts C i D. El tirant AB manté el sistema en equilibri. La barra està articulada amb la paret en el punt O, les masses de tots els elements són negligibles, excepte la del cartell rectangular.
a) Determineu les forces TC i TD a les quals estan sotmesos els cables d’acer. [0,5 punts]
b) Dibuixeu el diagrama de cos lliure de la barra BO. [0,5 punts]
c) L’angle φ. [0,5 punts]
d) La força TAB a la qual està sotmès el tirant AB. [0,5 punts]
e) Les forces horitzontal FH i vertical FV a l’articulació O. [0,5 punts]
Exercici 4
[2,5 punts en total]
Una caldera mixta de condensació funciona amb gas natural de poder calorífic pc = 62 MJ/kg. La seva potència útil és Pútil = 28 kW quan només subministra aigua calenta i n’eleva la temperatura ΔT = 25 °C. En aquesta situació, el rendiment de la caldera és
ηcald = 0,87. Determineu:
a) El cabal qaigua (en L/min) que subministra la caldera, tenint en compte que la calor específica de l’aigua és ce = 4,18 J/(g °C). [0,5 punts]
b) La potència consumida Pcons i el consum de combustible qcomb per unitat de temps. [1 punt]
c) El temps t i el combustible m necessaris per a fer augmentar 25 °C la temperatura d’un volum d’aigua V= 0,1 m3. [1 punt]
