EXAMEN FIN DE CARRERA MECANICA

ASIGNATURA CIENCIA DE LOS MATERIALES Pregunta No. 1 ENUNCIADO En el tetraedro de ciencia de materiales, la microestructura se relaciona con: OPCIONES DE RESPUESTA OPCIÓN CORRECTA A B C D X RESOLUCIÓN O NIVEL DE DIFICULTAD Alta Media X Baja. A La constitución química del material. B Transforma materiales en componentes útiles. C La caracterización de los materiales. D El arreglo de los átomos.

Indique qué tipo de material es el vidrio. A Metal. B Polímero. C Cerámico. D Compuesto.

¿Cuál de los microconstituyentes presentes en los acero al carbono presenta la mayor dureza?. A Cementita. B Perlita. C Martensita. D Bainita.

¿Qué material se usa mucho en aviones porque es liviano, resistente y no se oxida facilmente?. A Aleación de Magnesio. B Aleación de Titanio. C Aleación de Aluminio 2024. D Aleación de Aluminio 7075.

Determine la reacción y momento en A debido a la carga distribuida uniforme y el par aplicados. A RA = 3kN (hacia arriba); MA = 12kN-m (horario). B RA = 6kN (hacia arriba); MA = 3kN-m (horario). C RA = 6kN (hacia arriba); MA = 6kN-m (horario). D RA = 6kN (hacia arriba); MA = 3kN-m (anti horario).

Calcule la reacción y el momento en el empotramiento (A) de la viga en cantiléversometida a la fuerza distribuida mostrada. A RA = 360lb (hacia arriba); MA = 3240lb-ft (anti horario). B RA = 720lb (hacia arriba); MA = 2880lb-ft (anti horario). C RA = 360lb (hacia abajo); MA = 4320lb-ft (anti horario). D RA = 360lb (hacia arriba); MA = 720lb-ft (anti horario).

El movimiento plano general de un cuerpo rígido se tiene cuando: A El cuerpo tiene movimiento de rotación alrededor de un eje fijo. B El cuerpo tiene movimiento de traslación curvilínea. C El cuerpo tiene movimiento de traslación rectilínea. D El cuerpo tiene movimiento de traslación y rotación combinados.

El vector aceleración angular α mide el cambio con respecto al tiempo de: A La velocidad lineal. B Módulo y dirección de la velocidad angular. C La velocidad angular. D La dirección de la velocidad angular.

Se dispone de un elemento de acero estructural que trabajará solamente en tensión. Si el material empleado posee un esfuerzo de fluencia de 250 MPa y un esfuerzo último de 350 MPa. Además, el elemento posee una sección transversal cuadrada con 10 mm de lado. ¿Cuál será la carga máxima que se puede aplicar previo a experimentar deformación plástica?. A 25 KN. B 35 KN. C 20 KN. D 50 KN.

Como la deformación es elástica, podemos emplear la ley de Hooke. El esfuerzo de fluencia es de 250 MPa y el área es de 100 mm2 ; por lo tanto, la fuerza es de 25000 N o 25 KN. A 0.005. B 0.010. C -0.005. D -0.010.

Para la posición del elemento señalado (1 - 1) en la viga de la figura. ¿Cuál es el estado de esfuerzos correspondientes?. A Esfuerzo normal de compresión. B Esfuerzo normal de tensión. C Esfuerzo cortante. D Esfuerzo combinado de compresión y de corte.

Una columna se considera corta si se cumple: A Posee extremos de pasador. B Su relación de esbeltez es 1. C Su constante de columna es 1. D Su relación de esbeltez es menor que su constante de columna.

¿Qué tipo de ensayos no destructivos (END) permite detectar fisuras internas en una soldadura?. A Inspección visual. B Líquidos penetrantes. C Radiografía industrial. D Partículas magnéticas.

En el proceso de soldadura por arco sumergido (SAW), ¿cuál es la función del fundente?. A Reducir la porosidad del metal base. B Evitar la contaminación del metal fundido. C Aumentar la velocidad de soldadura. D Proporcionar un acabado estético.

¿Qué opción corresponde a la definición de incertidumbre en una medición?. A La diferencia entre las medidas. B La desviación estándar del instrumento. C El rango dentro del cual está el valor verdadero. D El error causado por la persona que mide.

¿Qué se debe verificar para asegurar la repetibilidad de un sistema de medición?. A La capacidad de medir la misma magnitud con diferentes instrumentos. B La consistencia de las mediciones bajo las mismas condiciones. C La variabilidad de los operadores en diferentes magnitudes. D La capacidad de medir las diferentes magnitudes con diferentes métodos.

¿Qué se usa para evitar que la pieza se caliente y se deforme por el calor durante el mecanizado?. A Velocidad de avance. B Uso de refrigerantes. C Selección del material de la herramienta. D Profundidad de corte.

¿Qué información clave debe incluir una hoja de procesos para garantizar la correcta ejecución de una operación de manufactura?. A Especificaciones del cliente y la facturación. B Materiales a utilizar y tiempos estimados por operación. C Costo de la maquinaria y los tiempos de descanso del operador. D Normativas de seguridad y los datos de ventas del producto.

¿Cuál es el propósito de un modelo en el proceso de fundición en arena?. A Limpiar el molde antes de verter. B Crear la cavidad del molde. C Verter el metal en la cavidad del molde. D Remover la parte fundida del molde.

En el proceso de laminación, ¿qué sucede en el punto neutro?. A El material va a la velocidad más alta. B El espesor del material no cambia en el proceso. C Se maximiza la fricción entre materiales. D No hay deslizamiento entre los rodillos y el material.

¿Qué es un post -procesador en el contexto de CAM (Manufactura Asistida por Computadora)?. A Un software que arregla errores en el código de la máquina. B Un programa que convierte trayectorias de herramienta en código G. C Un software que muestra una simulación de cómo trabajará la máquina. D Un software que ajusta las trayectorias de las heramientas de corte.

¿En una operación de torneado, ¿qué parámetro tiene mayor impacto en la calidad superficial de la pieza?. A Velocidad de rotación de la pieza. B Espesor de viruta. C Material de la pieza a mecanizar. D Tiempo de corte.

Siendo el responsable de seguridad industrial. ¿Cuál es la mejor manera de afrontar un riesgo para garantizar que otros no corran peligro?. A Informar el riesgo. B Decirle al jefe. C Dejar que otros los resuelvan. D Mostrar un aviso o señal de advertencia.

¿Cómo pueden los trabajadores contribuir mejor a una cultura de seguridad positiva en el lugar de trabajo? 1. Deben saber cómo completar el trabajo rápidamente si las cosas salen mal. 2. Deben informar sobre condiciones inseguras después de que haya ocurrido un accidente. 3. Deben informar sobre cualquier condición insegura lo antes posible. 4. Deben saber dónde se encuentran el botiquín de primeros auxilios y el libro de accidentes. A 1,2,3. B 1,2,4. C 2,3,4. D 1,2,3.

¿Cuál de estos enunciados podría ser la definición de la Calidad de un producto?. A El grado en que el producto es adecuado al uso o utilización. B El grado de insatisfacción del cliente o consumidor. C La proporción de productos conformes. D La proporción de productos no conformes.

Un proceso de producción industrial se considera capaz cuando: A Es estable a través del tiempo y su índice de capacidad – Cp, es menor a 1. B Está centrado con respecto a la Media y su Cp es mayor a 1.33. C Está centrado con respecto a la Media y su Cpk es menor a 1.00. D Es estable a través del tiempo y su índice Cpk, es menor a 1.

En general el Mantenimiento se define como: A El conjunto de actividades que se programan para reparar un activo (maquinaria & equipamiento). B Las actividades que se realizan para predecir las condiciones o estado de máquinas y equipos de uso industrial. C El conjunto de actividades que se programan y realizan, para preservar y garantizar la vida útil efectiva de los activos de una entidad de producción. D Las acciones que se realizan para mantener en operación un sistema productivo.

Un Sistema Genérico de Mantenimiento requiere integrar los siguientes componentes básicos: A Procesos, recursos, información y personal para el mantenimiento. B Personal técnico, repuestos y procedimientos. C Procesos, recursos y personal de mantenimiento. D Procesos, información y recursos.

¿Cuál es el objetivo principal de la planeación de la producción en una empresa?. A Maximizar las ganancias a corto plazo con poca inversión. B Minimizar los costos de producción sin riesgo al capital. C Satisfacer la demanda del Mercado y optimizar recursos. D Reducir la calidad de los productos.

¿Qué es el “Just in time” en producción?. A Es un sistema de producción que busca mantener altos niveles de inventario. B Un método que busca producir solo lo necesario en el momento necesario. C Un enfoque que busca reducir los tiempos de entrega al cliente a tiempo,. D Un sistema de calidad que busca eliminar defectos.

Una definición efectiva y práctica de INDUSTRIA, aplicable en cualquier país, región o sector, es: A Actividad cuyo propósito es transformar materias primas y otros insumos en productos. B Transformación de materiales, materias primas y productos semielaborados, en productos o bienes de consumo. C Conjunto de entidades u organizaciones humanas que se dedican a la producción de Bienes y/o Servicios para satisfacer necesidades y/o solucionar problemas. D El conjunto de las actividades humanas capaces de transformar la materia prima en productos elaborados o semielaborados.

Con fines de aplicación real, un PROYECTO INDUSTRIAL se entiende como: A Cualquier esfuerzo temporal con un comienzo y un final definidos. B Un conjunto de actividades que deben realizarse para alcanzar un objetivo específico. C Una serie de tareas que deben completarse en reuniones de trabajo. D Un conjunto de actividades planificadas que se ejecutan utilizando recursos para producir bienes o prestar servicios.

¿Qué significa la eficiencia de un ciclo termodinámico?. A La relación entre el calor rechazado y el calor suministrado. B La cantidad de energía desperdiciada durante el proceso. C La relación entre el trabajo neto producido y el calor añadido al ciclo. D La capacidad de cambiar de fase el fluido de trabajo.

Complete el enunciado: La aspersión de agua reduce levemente la temperatura de una habitación cerrada porque: A El agua es un mal conductor de calor. B El agua tiene un gran calor latente de vaporización. C El agua está más fría que la habitación. D El agua tiene un punto de fusión bajo.

¿Cuál es el principal propósito del ciclo Rankine?. A Generar electricidad mediante la expansión de vapor. B Aumentar la temperatura de un refrigerante. C Reducir el trabajo requerido en una bomba. D Refrigerar un espacio cerrado.

¿Cuál de los siguientes componentes se encuentra tanto en el ciclo Rankine como en el ciclo Brayton?. A Evaporador. B Condensador. C Turbina. D Compresor de refrigerante.

De las siguientes afirmaciones, cuál describe la relación entre la densidad y la viscosidad de un fluido: A La densidad y la viscosidad son directamente proporcionales. B La viscosidad generalmente es mayor en líquidos de baja densidad. C La viscosidad de un líquido aumenta con la temperatura. D La viscosidad y la densidad varían con la temperatura.

De las siguientes afirmaciones, qué caracteriza a las líneas de corriente en un campo de velocidades. A Son siempre perpendiculares a los vectores velocidad en un punto dado. B Siempre siguen las trayectorias reales de las partículas en el flujo estacionario. C Son tangentes a los vectores velocidad en cada punto. D No dependen del campo de velocidades.

Para un cuerpo opaco, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?. A Absortividad = 1. B Reflectividad = 1. C Transmisividad = 1. D Absortividad + reflectividad = 1.

¿Cuál de los siguientes es un requisito para un material aislante?. A Baja conductividad térmica. B Baja densidad. C Alta permeabilidad. D Resistencia a altas temperaturas.

Las condiciones estándar de presión absoluta y temperatura para el aire comprimido son: A 1.0 atm. y 4 oC. B 1.0 atm. y 20 oC. C 0.0 atm. y 4 oC. D 0.0 atm. y 20 oC.

En una red de tuberías de aire comprimido se suministra el mismo caudal a todos los equipos del sistema, si en la red el diámetro de la tubería principal es mayor que el diámetro de la tubería secundaria, y ésta secundaria, es de mayor diámetro que la tubería de suministro a los equipos. El aire comprimido tiene mayor velocidad en: A La tubería principal. B La tubería secundaria. C La tubería de suministro a los equipos. D La velocidad es la misma en todas las tuberías.

¿Qué función cumple el compresor en un sistema de aire acondicionado?. A Transferir calor entre el refrigerante y el ambiente. B Expandir el refrigerante. C Comprimir el refrigerante y aumentar su presión. D Transferir calor a un fluido secundario.

En un sistema de refrigeración, ¿qué parte saca el calor al exterior?. A Condensador. B Evaporador. C Expansor. D Compresor.

De las siguientes afirmaciones, cuál es característica del ciclo Otto: A Utiliza ignición por compresión. B Utiliza ignición por chispa. C Se aplica en los motores de combustión interna. D Convierte la energía química del combustible en trabajo útil.

De las siguientes afirmaciones, cuál es característica del ciclo Diésel: A Utiliza ignición por chispa. B Utiliza ignición por compresión. C Se aplica en los motores de combustión interna. D Convierte la energía química del combustible en trabajo útil.

Un panel fotovoltaico genera corriente_____a partir de la energía de los______de la radiación solar. A continua, electrones. B alterna, electrones. C continua, fotones. D Continua, alterna.

Un inversor de corriente en un sistema de energía fotovoltaica convierte la corriente_____en______. A continua, alterna. B solar, alterna. C alterna, continua. D Solar , continua.

¿De qué parámetros depende la frecuencia natural angular de un sistema oscilante resorte-masa?. A Solo de la constante del resorte(k). B Solo de la masa (m). C De la raíz cuadrada de la relación o división directa entre la masa y la constante del resorte (√𝑚/𝑘). D De la raíz cuadrada de la relación o división directa entre la constante del resorte y la masa. (√𝑘/𝑚).

En este sistema con retroalimentacion negativa, si G1 es el bloque principal y G2 es el bloque de retroalimentacion, ¿Cuál seria la funcion de transferencia directa o bloque equivalente Geq para este sistema?. A Geq = G1/ (1+G1.G2 ). B Geq = G2/ (1+G1.G2 ). C Geq = (G1+G2 )/ G1+1. D Geq = (G1-G2 )/ G1.

Un sistema mecánico se compone de un resorte de constante 𝑘 = 2 N/m, una masa 𝑚 = 1 kg, el coeficiente de amortiguamiento 𝑐 = 5 Ns/m. Se aplica una fuerza externa F al sistema, y al modelar en el dominio de la frecuencia con condiciones iniciales nulas, para una fuerza F escalón aplicada, bajo la ecuación: 𝐹(𝑠) = 𝑚 . 𝑠 2𝑋(𝑠) + 𝑐 . 𝑠𝑋(𝑠) + 𝑘 . 𝑋(𝑠), estudiando la relación entre 𝑐 2 y 4𝑚𝑘, se puede establecer que: A La relación representa un sistema sobre amortiguado. B La relación indica que el sistema es estable solo si: m>0 y k>0 . C La relación muestra que el sistema está trabajando en la frecuencia natural. D La relación implica que el sistema no tiene respuesta a la fuerza externa si c=0.

¿Cuál es el principio de funcionamiento de un sensor de temperatura tipo termopar?. A Cambia su resistencia con la temperatura. B Genera una diferencia de potencial basada en la unión de dos metales. C Usa la dilatación de un fluido. D Mide la radiación infrarroja.

¿Qué dispositivo se utiliza para la adquisición de datos en un sistema de instrumentación?. A Resistencia. B Tarjeta de adquisición de datos. C Transformador. D Batería.

¿Cuál es la principal función de un acondicionador de señal en un sistema de adquisición de datos?. A Convertir señales digitales en analógicas. B Almacenar la señal medida en una base de datos. C Filtrar y amplificar la señal de los sensores antes de su procesamiento. D Controlar el flujo de datos entre sensores y actuadores.

¿Qué componente es fundamental en un sistema de control basado en PLC?. A Resistencia variable. B Controlador Lógico Programable. C Sensor de infrarrojos. D Fuente de corriente alterna.

¿Qué es el ciclo operativo de un PLC?. A La secuencia en la que el PLC ejecuta las instrucciones de entrada, procesamiento y salida. B El tiempo que tarda en encenderse el sistema. C La carga de datos en el controlador. D La actualización del sistema.

¿Cuál es la ventaja de usar un controlador PLC modular en comparación con uno compacto?. A Menor costo. B Mayor rapidez de procesamiento. C Requiere menos cableado. D Mayor capacidad de expansión y flexibilidad.

La cota colocada en la figura está expresada por la cota máxima y por la cota mínima. ¿Cuál es el valor de esta cota expresada por las desviaciones?. A 35 −0.068 −0.165. B 35+0.068. C 35+0.165. D 35 0 −0.068.

El ajuste es: A Las dimensiones en los tamaños de ambas piezas a acoplarse. B La relación entre la medida del agujero y eje. C Las tolerancias individuales del eje y del agujero. D La relación existente entre dos piezas que van montadas o encajan una dentro de la otra.

Determine la movilidad del mecanismo, suponiendo que tiene 5 eslabones, 5 pares inferiores de revolución y 1 par superior en el contacto de la rueda. A M = 0. B M = 1. C M = 2. D M = 3.

Determine la movilidad del mecanismo, suponiento que tiene 7 eslabones, 7 pares inferiores de revolución y 1 par superior en el contacto de la rueda con el bastidor. Aplicando el criterio de Grübler para un mecanismo plano M = 3(n − 1) − 2j1 − j2 Donde: n: Número de eslabones j1: Pares cinemáticos inferiores j2: Pares cinemáticos superiores RESOLUCIÓN Para el mecanismo analizado n: Existen 7 eslabones (1 bastidor; 4 barras; 1 ruedas y 1 eslabón ternario). j1: Existen 7 pares inferiores de revolución. j2: Existe 1 par superior en el contacto de la rueda con el bastidor. M = 3(7 − 1) − 2(7) − 1 = 3. A M = 3. B M = 2. C M = 4. D M = 1.

¿Qué diagrama se utiliza para evaluar el efecto combinado de tensiones alternantes y medias en el diseño a fatiga?. A Diagrama S - N. B Diagrama de Goodman. C El Diagrama de Mohr. D Diagrama de Hooke.

Un acero laminado en caliente tiene una resistencia a la fluencia de 100 ksi. Considerando que se trata de un material dúctil. Estime el factor de seguridad de acuerdo con el criterio de von Mises para el siguiente estado de esfuerzos principales: σ1 = 90 ksi ; σ2 = 50 ksi ; σ3 = 0 ksi Para el estado de esfuerzos dado se evalúan es esfuerzo de von Mises. σVM = √(𝜎1 − 𝜎2) 2 + (𝜎2 − 𝜎3) 2 + (𝜎3 − 𝜎1) 2 2 Factor de Seguridad n = Sy σVM RESOLUCIÓN Esfuerzo de von Mises σVM = √ (90 − 50) 2 + (50 − 0) 2 + (0 − 90) 2 2 = 78.1 ksi n = Sy σVM=100 78.1 = 1.28. A 1.28. B 1.11. C 1.38. D 1.46.

El tamaño del orificio utilizado para un perno puede variar según el tipo de junta. ¿Qué normativa aplicable en Ecuador proporciona los tamaños de orificios indicados para cada diámetro?. A La norma INEN que regula la producción de planchas de acero. B El ASCE 7 en el apartado de cargas vivas. C En el AISC 360, para el efecto deberá utilizar la última versión. D No existe normativa para agujeros.

¿La superficie de unión en una conexión por pernos, debe inspeccionarse antes del ensamblaje para garantizar la conexión las superficies estén libres de suciedad y otros materiales extraños?. A No, para la conexión por pernos no es necesaria ningún tipo de inspección. B Si, conforme los lineamientos de QA/QC en estructuras metálicas con pernos. C No, debido a que los pernos son de alta resistencia. D Si, solo que el inspector de calidad visite la obra.

¿El coste computacional es un factor importante para considerar cuando se realiza simulación numérica?. A No, ya que las computadoras actuales procesan grandes cantidades de información. B No, ese no es un parámetro importante para considerar, se debe discretizar con elementos muy pequeños. C Si, es un factor importante para considerar relacionado directamente con la discretización. D Si, pero solo cuando no hay el suficiente tiempo.

Al realizar simulación numérica aplicado a la ingeniería mecánica se puede realizar varias simplificaciones. ¿En la imagen se puede ver la representación de un caso de?. A Deformación plana. B Tensión plana. C Tensión más deformación plana. D Deformación plana concentrada.

ENUNCIADO En la figura se muestra el círculo de Mohr 3D para un estado de esfuerzos dado. Determine el esfuerzo equivalente de acuerdo con el criterio de Tresca en MPa. A 327.9 MPa. B 187.6 MPa. C -101.9 MPa. D -327.9 MPa.

En que se basa la metodología de diseño bajo el enfoque de la mecánica de la fractura. A Determinar un factor de seguridad en base a la relación de la resistencia del material respecto al esfuerzo producido por el estado de cargas. B Determinar un factor de seguridad en base a la relación del esfuerzo producido por el estado de cargas respecto a la resistencia del material. C Determinar el esfuerzo y la influencia del tamaño de la fisura y la tenacidad a la fractura. D Determinar únicamente el factor de concentración de esfuerzos de la fisura y el esfuerzo asociado.

Una placa plana de ancho b = 3.2 pulgadas es sometida a un esfuerzo de tensión de 50 ksi, presenta una fisura en su parte central 2a = 1.6 pulgadas (es decir, a = 0.8). Determine el factor de concentración de esfuerzos en la grieta. Para una placa de ancho finito con grieta central KI = C1σ√πa C1 = (1 − 0.1η 2 + 0.96η 4 )√sec (πη) η = a b RESOLUCIÓN 2a = 1.6 → a = 0.8 η = 0.8 3.2 = 0.25 C1 = [1 − 0.1(0.25) 2 + 0.96(0.25) 4 ]√sec(0.25π) = 1.2 KI = 1.2 ∙ 50 ∙ √π ∙ 0.8 KI = 95.12 [ksi ∙ in1/2 ]. A 95.12 ksi.in1/2. B 85.18 ksi.in1/2. C 35.12 ksi.in1/2. D 65.18 ksi.in1/2.