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Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Utilización de la guía didáctica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Elementos para elaborar el Proyecto Curricular del centro . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Objetivos generales de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Objetivos por curso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Distribución de contenidos por curso y bloques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Criterios de evaluación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Orientaciones metodológicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Atención a la diversidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Temporización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Elementos para elaborar la programación de aula. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Bloque 1

Unidad 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Unidad 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Unidad 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Bloque 2

Unidad 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Unidad 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Unidad 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Unidad 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Unidad 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Unidad 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Bloque 3

Unidad 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Unidad 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Bloque 4

Unidad 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3

GD.Tecno.1.BAT.ALM 26/7/04 13:49 Página 3

4

Unidad 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Unidad 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Bloque 5

Unidad 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Unidad 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Solucionario del libro del alumnado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Anexo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102


Esta guía didáctica pretende ser un instrumento útil para el profesorado que imparte la asignatura deTecnología industrial 1. Por ello, se ha intentado darle un aire práctico, estructurándola de forma que per-mita un fácil acceso a los contenidos y recopilando toda la información necesaria para el profesor o la pro-fesora.

La guía incluye todos los elementos imprescindibles para elaborar el proyecto curricular de la asignatura. Porun lado, recoge tanto los objetivos generales de la materia como los objetivos específicos de cada curso. Por otro, muestra la distribución de los contenidos por curso, las orientaciones metodológicas, los criterios deevaluación, la temporización de los contenidos y un breve apartado sobre la atención a la diversidad en elBachillerato.

Posteriormente, unidad por unidad, se especifican los objetivos didácticos, los contenidos (hechos, conceptosy sistemas conceptuales; procedimientos; valores, actitudes y normas), las actividades de enseñanza-apren-dizaje, los criterios de evaluación continua y la temporización.

También se facilitan al profesorado referencias bibliográficas que puedan ser de utilidad para la consultade ciertos aspectos del currículo.

Por último, se completa la guía con el solucionario de todos los problemas y actividades que aparecen en ellibro de texto.

Esperamos que todo esto sea de interés y utilidad para el profesorado que haya elegido el manual deAlmadraba para impartir la asignatura de Tecnología industrial 1.

El autor

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presentación


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utilización de la guía didáctica

Esta guía ofrece al profesorado un amplio abanico de recursos pedagógicos que se han con-cebido como un material abierto, práctico y flexible. Con este propósito, se ha organizado entres apartados principales que se enuncian a continuación.

Elementos para elaborar el Proyecto Curricular del centro

Se proporciona una información básica y general sobre estos aspectos:

Objetivos generales de la materia Relación de los objetivos generales que establece el cu-rrículo de Bachillerato.

Objetivos por curso Especificación y concreción de los objetivos que el alum-nado debe alcanzar al finalizar el curso.

Distribución de contenidos por Especificación de los contenidos que se trabajan en loscurso y bloques dos cursos.

Criterios de evaluación Propuesta de los criterios de evaluación que establece-currículo y se adecuan al nivel educativo.

Orientaciones metodológicas Propuesta metodológica y orientaciones para llevara cabo la evaluación de primer curso.

Atención a la diversidad Orientaciones para atender a la diversidad del alumna-do mediante actividades con distinto nivel de dificultad.

Temporización por bloques Número de horas que se considera necesario para de-sarrollar los contenidos de cada bloque.

Elementos para elaborar la programación de aulaPara cada unidad, se especifican los siguientes elementos:

Temporización Concreción del número de horas que se considera ade-cuado dedicar a la unidad.

Objetivos didácticos Objetivos que el alumnado debe haber alcanzado al fi-nal de la unidad.

Contenidos Programación de los contenidos conceptuales, procedi-mentales y actitudinales de la unidad.

Actividades de enseñanza- Clasificación de las actividades del libro del alumnadoaprendizaje y de la guía didáctica.

Evaluación continua Relación de actividades destinadas a la evaluación con-tinua del alumnado.

Solucionario del libro del alumnadoSe ofrecen las soluciones de las actividades de consolidación y complementarias del libro delalumnado. También se ofrece una serie de actividades de refuerzo y de ampliación resueltas,así como material teórico que añade contenidos nuevos o consolida los ya presentados en ellibro del alumnado.


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elementos para elaborar el Proyecto Curricular del centro

Objetivos generales de la materia

1. Adquirir los conocimientos necesarios y emplearlos, junto con los adquiridos en otras áreas,para la comprensión y el análisis de máquinas y sistemas técnicos.

2. Comprender el papel de la energía en los procesos tecnológicos y sus distintas transforma-ciones y aplicaciones, y adoptar actitudes de ahorro y valoración de la eficiencia energética.

3. Comprender y explicar cómo se organizan y desarrollan procesos tecnológicos concretos, eidentificar y describir las técnicas y los factores económicos y sociales que concurren en cadacaso.

4. Analizar de forma sistemática aparatos y productos de la actividad técnica para explicar sufuncionamiento, su utilización y su forma de control, y evaluar su calidad.

5. Valorar críticamente y aplicar los conocimientos adquiridos y las repercusiones de la activi-dad tecnológica en la vida cotidiana y la calidad de vida, manifestando y argumentando laspropias ideas y opiniones.

6. Expresar con precisión las ideas y las opiniones propias sobre procesos o productos tecno-lógicos concretos y utilizar vocabulario, símbolos y formas de expresión apropiadas.

7. Participar en la planificación y el desarrollo de proyectos técnicos en equipo, aportandoideas y opiniones, responsabilizándose de tareas y cumpliendo los compromisos.

8. Actuar con autonomía y confianza al inspeccionar, manipular e intervenir en máquinas, sis-temas y procesos técnicos para comprender su funcionamiento.

Objetivos por curso

Primer curso: Tecnología Industrial 1

1. Analizar el comportamiento de máquinas y mecanismos sencillos.

2. Elaborar representaciones esquemáticas de circuitos.

3. Interpretar planos, esquemas y símbolos normalizados.

4. Analizar los sistemas de obtención y aprovechamiento de los diferentes tipos de fuentes pri-marias de energía.

5. Conocer los mecanismos de transformación de energías.

6. Valorar el consumo y analizar las medidas que pueden tomarse para rebajarlo.

7. Comprender los parámetros que forman parte de la factura eléctrica.

8. Analizar las fases del diseño tecnológico de productos.

9. Reconocer la importancia de la normalización en las diferentes fases del diseño y la pro-ducción.

10. Analizar el impacto que puede provocar la introducción de un producto en el mercado.

11. Identificar los principales grupos de procedimientos de fabricación.

12. Describir los procesos de fabricación que se realizan con arranque de viruta.

13. Describir los procesos de fabricación que se realizan sin pérdida de material.

14. Identificar las diferentes partes de una máquina o mecanismo.

15. Analizar el funcionamiento de cada una de estas partes, así como su composición, su forma,su colocación, etc.


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16. Conocer las nociones básicas de metrología, para saber si un componente cumple las especi-ficaciones dimensionales con que ha sido diseñado.

17. Conocer los diferentes avances en las máquinas y los mecanismos que han posibilitado lamejora de las condiciones de trabajo.

18. Analizar las ventajas que han aportado los avances tecnológicos.

19. Identificar partes de máquinas y mecanismos con precisión, utilizando la nomenclaturaapropiada.

20. Identificar las unidades de medida de cada magnitud, usando sus múltiplos y submúltiploscon precisión.

21. Aprender los símbolos neumáticos y eléctricos normalizados.

22. Realizar circuitos eléctricos y neumáticos de forma esquemática aplicando las normas exis-tentes.

23. Llevar a cabo prácticas de montaje y desmontaje de mecanismos típicos.

24. Realizar diferentes prácticas de montaje de circuitos eléctricos.

25. Escuchar y tener en cuenta las opiniones de sus compañeros y compañeras.

26. Realizar las tareas y actividades de forma autónoma.

27. Responsabilizarse de la realización de las diferentes tareas.

28. Averiguar el funcionamiento de mecanismos desconocidos o nuevos.

Segundo curso: Tecnología Industrial 2

1. Analizar el comportamiento de máquinas y mecanismos sencillos.

2. Elaborar representaciones esquemáticas de circuitos.

3. Interpretar planos, esquemas y símbolos normalizados.

4. Calcular rendimientos, potencias y energías.

5. Conocer diversos mecanismos para realizar la transformación de energías y de obtención dediferentes efectos (frío, calor...).

6. Valorar el consumo de energía y analizar las medidas que pueden tomarse para rebajarlo.

7. Analizar las fases del diseño tecnológico de productos.

8. Identificar la importancia de la normalización en las diferentes fases del diseño y la producción.

9. Analizar el impacto que puede provocar la introducción de un sistema determinado en unproceso cualquiera.

10. Conocer los diferentes avances en las máquinas y mecanismos que han permitido la mejo-ra de las condiciones de trabajo.

11. Analizar las ventajas que han aportado los avances tecnológicos.

12. Identificar partes de máquinas y mecanismos con precisión, utilizando la nomenclaturaapropiada.

13. Identificar las unidades de medida de cada magnitud, usando sus múltiplos y submúltiploscon precisión.

14. Aprender símbolos neumáticos, electrónicos y eléctricos normalizados.

15. Realizar circuitos eléctricos, electrónicos y neumáticos de forma esquemática aplicando lasnormas existentes.

16. Llevar a cabo prácticas de montaje y desmontaje de mecanismos típicos.


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17. Realizar diferentes prácticas de montaje de circuitos eléctricos y electrónicos.

18. Escuchar y tener en cuenta las opiniones de compañeros y compañeras.

19. Realizar las tareas y actividades de forma autónoma.

20. Responsabilizarse de la realización de las diferentes tareas.

21. Averiguar el funcionamiento de mecanismos desconocidos o nuevos.

Distribución de contenidos por curso y bloques

Los contenidos de la asignatura se han organizado siguiendo los bloques planteados en la nor-mativa en vigor. No obstante, el orden en que éstos últimos ha sido distribuidos se ha cambiadopor varias razones.

Por una parte, se ha pretendido que la secuenciación de contenidos resulte más razonable,analizando primero los elementos y sistemas más simples y estudiando después cómo se reú-nen progresivamente hasta formar una entidad.

Por otra parte, se ha intentado que esta asignatura abarque unos contenidos completos, ya quealgunos alumnos la cursan como optativa, sin la intención de continuar con esta materia en 2.°de Bachillerato; con nuestro orden, es más fácil tratar los temas más interesantes en la prime-ra parte del curso.

Sin embargo, para aquellos que sí la cursan como obligatoria e incluso con intención de seguirestudiándola en 2.° curso, el manual introduce conceptos que enlazan con los de este nivel, deforma que haya una continuidad en el aprendizaje.

El orden de bloques y unidades planteado para cada curso y sus respectivos contenidos es elsiguiente:


Bloque 1. Materiales• Unidad 1. Metales férricos.• Unidad 2. Metales no férricos.• Unidad 3. Polímeros y otros materiales.

Bloque 2. Elementos de máquinas y sistemas• Unidad 4. Conceptos elementales de resistencia de materiales.• Unidad 5. Transmisión y transformación del movimiento. Mecanismos característicos.• Unidad 6. Soportes y uniones de elementos mecánicos.• Unidad 7. Electricidad: elementos fundamentales. Simbología• Unidad 8. Circuitos eléctricos típicos. Representación de circuitos.• Unidad 9. Instalaciones neumáticas.

Bloque 3. Procedimientos de fabricación• Unidad 10. Fabricación por desprendimiento de material.• Unidad 11. Fabricación por deformación. Otros procedimientos de fabricación.


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Bloque 4. Recursos energéticos• Unidad 12. Tipos de energía.• Unidad 13. Fuentes de energía no renovables.• Unidad 14. Fuentes de energía renovables.

Bloque 5. El proceso y los productos de la tecnología• Unidad 15. Diseño de productos. Normalización. Verificaciones y control de calidad.• Unidad 16. Distribución y comercialización de productos.

Contenidos:

1. Materiales

Hechos, conceptos y sistemas conceptuales

Clasificación de materiales.

Metales férricos: obtención, características, transformación, uso, aplicaciones típicas, etc.

Metales no férricos: obtención, características, transformación, utilización, aplicaciones típi-cas, etc.

Polímeros: obtención, técnicas de transformación, aplicaciones e impacto ambiental.

Otros materiales: vidrio, cemento, arcilla, madera, etc. Características, propiedades y aplica-ciones.

Procedimientos

Identificación de las aplicaciones de un determinado material en función de sus caracterís-ticas y propiedades.

Conocimiento del impacto ambiental que puede suponer la mala utilización de algunosmateriales.

Concienciación del respeto al medio ambiente.

Conocimiento de los procesos de obtención de los materiales más habituales, y de las impli-caciones de consumo que cada uno comporta.

Actitudes, valores y normas

Respeto a las opiniones de los demás.

Utilización de la terminología adecuada.

Concienciación medioambiental y de reutilización de recursos.

Utilización de las herramientas apropiadas para cada fase del trabajo.

2. Elementos de máquinas y sistemas


Introducción de algunos conceptos relativos a la resistencia de materiales.

Identificación de los principales mecanismos de transmisión y transformación de movi-mientos y de su funcionamiento y aplicaciones.

Uniones fijas de elementos mecánicos: características, medios de unión, aplicaciones.

Uniones desmontables: características, medios de unión y aplicaciones.

Conceptos fundamentales de la electricidad.

Elementos básicos de los circuitos eléctricos y su función en el circuito.


Análisis de la factura eléctrica.

Introducción a la corriente continua, alterna y trifásica.

Ley de Ohm y efecto Joule.

Simbología y esquemas eléctricos.

Aplicación de la ley de Kirchhoff en los circuitos eléctricos.

Análisis de circuitos eléctricos sencillos y típicos.

Introducción a la neumática.

Simbología y esquemas neumáticos.

Análisis de circuitos neumáticos sencillos y típicos.

Procedimientos

Identificación de las aplicaciones de un determinado elemento que lo hacen apropiado parauna utilización específica.

Identificación de los elementos que forman parte de un determinado conjunto o máquina.

Identificación del funcionamiento de cada elemento de un conjunto considerándolo en símismo e integrado dentro de ese conjunto.

Cálculos sencillos de magnitudes mecánicas y eléctricas.

Conocimiento de algunos montajes eléctricos típicos, con el cálculo de las principales mag-nitudes y utilizando los elementos apropiados.



Utilización de la terminología apropiada.

Uso de las herramientas apropiadas para cada fase del trabajo.

Empleo de las magnitudes adecuadas.

3. Procedimientos de fabricación


Introducción a los procesos de fabricación.

Distinción entre los procesos de fabricación que se realizan con desprendimiento de mate-rial y los que no lo suponen.

Reconocimiento de los procesos de fabricación que se utilizan para la conformación de ele-mentos usuales en tecnología.

Identificación de las máquinas y elementos que se utilizan para la fabricación.

Introducción a normas de seguridad e higiene.

Presentación de algunas nociones sobre mantenimiento de máquinas.

Procedimientos

Identificación de la secuencia y los procesos que hay que realizar para fabricar un determi-nado elemento.

Reconocimiento de los procesos más sencillos para la fabricación de elementos y piezas.

Identificación de la relación entre las técnicas de fabricación y el tipo de piezas que se pue-den obtener con ellas.

Conocimiento de la utilización de medios de protección en el trabajo.

Valoración de las técnicas de mantenimiento de máquinas.

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Utilización de la terminología adecuada.

Uso de las herramientas apropiadas para cada trabajo.

Utilización de las magnitudes adecuadas.

Valoración de los sistemas de seguridad e higiene en el trabajo.

2. Recursos energéticos


Introducción de algunos conceptos básicos sobre energía y tipos de energía.

Enumeración de las unidades que se utilizan para medir magnitudes energéticas.

Principio de conservación de la energía: implicaciones.

Concepto de rendimiento.

Energías no renovables: obtención, transporte, transformación, tipos, etc.

Energías renovables: obtención, transporte, transformación, tipos, etc.

Consumo energético. Técnicas de ahorro energético.

Procedimientos

Comparación entre los distintos sistemas de producción de energía.

Identificación de las materias primas para la obtención de energía.

Implicaciones medioambientales de la obtención y el uso de cada tipo de energía.

Ventajas e inconvenientes de las energías renovables y de las no renovables.




Empleo de las magnitudes adecuadas.

Valoración del ahorro de energía y las implicaciones medioambientales que ello supone.

2. El proceso y los productos de la tecnología


Diseño de productos.

Fases sistemáticas en el diseño de productos.

Introducción a la normalización y al control de calidad.

Ventajas de la normalización.

Introducción a la metrología.

Utilización de herramientas de dibujo, informática, etc. en la realización de diseños.

Descripción del ciclo de un producto.

Introducción de un producto en el mercado: conceptos de distribución, planificación,comercialización, etc.

Introducción a los análisis de mercado y a los planes de marketing.

Fijación del precio de un producto.

Selección de los canales de distribución más apropiados.

Introducción a los derechos del consumidor.


Procedimientos

Identificación de las fases necesarias para diseñar un producto.

Capacidad para realizar un proceso de identificación de clientes.

Conocimiento de los procedimientos para comercializar y fijar el precio de los productos.

Comprobación de las ventajas de usar productos y elementos estandarizados o normalizados.

Actitudes



Uso de las herramientas apropiadas para cada fase del trabajo.

Valorar críticamente los hábitos sociales relacionados con el consumo y el medio ambiente.


Bloque 1. Materiales• Unidad 1. Materiales técnicos: estructura interna y propiedades. Propiedades de los metales.• Unidad 2. Propiedades de los polímeros, cerámicas y materiales compuestos. Oxidación y

corrosión.• Unidad 3. Resistencia de materiales.• Unidad 4. Reciclaje de materiales.

Bloque 2. Principios de máquinas• Unidad 5. Motores térmicos.• Unidad 6. Sistemas de refrigeración y bomba de calor.• Unidad 7. Motores eléctricos.

Bloque 3. Sistemas automáticos• Unidad 8. Sistemas automáticos.

Bloque 4. Circuitos neumáticos y oleohidráulicos• Unidad 9. Instalaciones neumáticas.• Unidad 10. Oleohidráulica.

Bloque 5. Control y programación de sistemas automáticos• Unidad 11. Circuitos digitales.• Unidad 12. Electrónica digital. Circuitos secuenciales.• Unidad 13. Sistemas de control programado. El ordenador y el autómata programable.

Contenidos:

1. Materiales


Estructura interna de los materiales: enlaces, redes cristalinas, parámetros de las redes, etc.

Diagrama de fases. Utilización de la regla de la palanca para trabajar con los diagramas defases.

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Definición y aplicación de la regla de las fases de Gibbs.

El hierro: obtención, propiedades y características.

Derivados del hierro: acero y fundiciones.

Procedimientos de obtención del hierro y de sus derivados.

Clasificación de las fundiciones y definición de sus principales aplicaciones.

Metales no férreos: clasificación y aplicaciones.

Tratamientos térmicos.

Tratamientos superficiales.

Polímeros: clasificación, características, propiedades, etc.

Cerámicas: clasificación, estructuras, propiedades y aplicaciones.

Materiales compuestos: tipos, estructuras y características.

Corrosión: tipos, mecanismo y prevención.

Oxidación.

Tipos de deformaciones.

Ensayo de tracción: análisis completo, aplicaciones, obtención de propiedades y medidas.

Ensayos de dureza: Rockwell, Vickers y Brinell.

Ensayos de impacto: Charpy e Izod.

Fatiga.

Coeficientes de seguridad.

Filosofía del reciclaje.

Tipos de residuos.

Residuos sólidos urbanos.

Residuos industriales.

Residuos primarios.

Otros residuos.

Reciclaje de materiales: vidrio, aluminio, madera, papel, cartón y derivados, chatarra, plásticosy otros materiales.

Beneficios del reciclaje.

Procedimientos

Identificación de las estructuras internas de un determinado material y análisis de cómoéstas determinan su características.

Identificación de sistemas de análisis de aleaciones.

Conocimiento del impacto ambiental que puede suponer la mala utilización de algunosmateriales.

Concienciación del respeto al medio ambiente.

Conocimiento de los procesos de obtención de los materiales más habituales y del consumoque implican.




Uso de las magnitudes adecuadas.

Concienciación medioambiental y de reutilización y ahorro de recursos.

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2. Principios de máquinas


Definición de tipos de energía. Trabajo. Potencia.

Rendimiento.

Principios termodinámicos. Ciclo de Carnot.

Tipos de motores térmicos.

Motores de combustión externa: máquina de vapor, turbina. Funcionamiento y componentes.

Motores de combustión interna: motor alternativo. Funcionamiento y componentes.

Motor de cuatro tiempos de gasolina y diésel: funcionamiento y componentes.

Motor de dos tiempos: funcionamiento y componentes.

Cálculo de parámetros en motores.

Rendimiento, trabajo indicado, potencia, par, curvas características.

Mecanismos de cogeneración.

Turbinas de gas.

Máquinas frigoríficas: eficiencia, ciclos termodinámicos.

Elementos de un circuito frigorífico.

Tipos de refrigerantes utilizados.

Sistemas de aire acondicionado.

Concepto de bomba de calor.

Procedimientos

Identificación de los conceptos físicos que determinan el diseño y el comportamiento de loscircuitos de calor y frío.

Análisis de los diferentes tipos de motores.

Introducción a los sistemas de cogeneración y análisis de sus ventajas.


Respeto hacia las opiniones de los demás.




3. Sistemas automáticos


Introducción a los sistemas automáticos.

Definiciones y terminología propia de los sistemas automáticos.

Componentes de un sistema de control.

Sistemas de control en lazo abierto: características.

Sistemas de control en lazo cerrado: características.

Concepto de transformada de Laplace y función de transferencia.

Representación de sistemas en bloques funcionales.

Reglas de simplificación de sistemas.

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Estudio de estabilidad en sistemas de control. Método de Routh.

Estudio de la respuesta en frecuencia. Diagramas de Bode.

Controladores: PID, PI y PD.

Transductores, captadores y actuadores: características y función en el sistema.

Procedimientos

Diseño y análisis de sistemas automáticos sencillos.

Cálculos de estabilidad usando diversas herramientas (método de Routh y diagrama deBode).

Actitudes





4. Circuitos neumáticos y oleohidráulicos


Unidades fundamentales utilizadas en neumática.

Conceptos de caudal, potencia y trabajo.

Elementos neumáticos básicos: cilindros, válvulas, motocompresor…

Tuberías de conducción y otros elementos (filtro, depósito, acumulador, etc.).

Principios físicos que rigen el comportamiento de los fluidos.

Unidades fundamentales utilizadas en hidráulica.

Conceptos de densidad, viscosidad y presión de vapor.

Leyes básicas de mecánica de fluidos: principio de Pascal, ley de continuidad, teorema deBernoulli, pérdida de carga, flujo laminar y turbulento.

Elementos hidráulicos básicos: cilindros, válvulas, bombas.

Simbología y terminología normalizada.

Procedimientos

Diseño y análisis de circuitos hidráulicos y neumáticos básicos.

Implementación de circuitos de acuerdo con un funcionamiento determinado.





Valoración del ahorro de energía y las implicaciones medioambientales que comporta.

5. Control y programación de sistemas automáticos


Definición de circuito combinacional.

Sistemas binario y decimal.

Álgebra de Boole.


Obtención de expresiones booleanas a partir de un circuito.

Obtención de expresiones booleanas a partir de tablas de verdad.

Simplificación de funciones lógicas empleando el método de Karnaugh.

Implementación de circuitos usando puertas lógicas.

Circuitos combinacionales estándar: multiplexores y demultiplexores; conversores de código.

Circuitos secuenciales.

Elementos que componen los circuitos secuenciales.

Circuitos secuenciales síncronos y asíncronos: componentes, funcionamiento, tablas de verdady construcción con puertas lógicas.

Aplicaciones de los circuitos secuenciales en el control de dispositivos.

Procedimientos

Interpretación de la lógica booleana.

Análisis y diseño de circuitos digitales simples.

Identificación de los principales elementos de un circuito electrónico.

Aplicaciones de los circuitos electrónicos.

Actitudes





Criterios de evaluación


1. Calcular, a partir de información adecuada, el coste energético del funcionamiento ordi-nario del centro docente o de la propia vivienda y sugerir posibles alternativas de ahorro.

2. Describir los materiales más habituales en su uso técnico e identificar sus propiedades y aplicaciones más características.

3. Describir el probable proceso de fabricación de un producto y valorar las razones econó-micas y las repercusiones ambientales de su producción, uso y desecho.

4. Identificar los elementos funcionales que componen un producto técnico de uso cono-cido y señalar el papel que desempeña cada uno de ellos en el funcionamiento del con-junto.

5. Identificar los mecanismos más característicos, explicar su funcionamiento y emprenderun proceso de montaje ordenado de ellos.

6. Evaluar las repercusiones que la producción y la utilización de un producto o servicio téc-nico cotidiano tienen sobre la calidad de vida y sugerir alternativas de mejora.

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7. Emplear un vocabulario adecuado para describir los útiles y las técnicas de un proceso deproducción o la composición de una artefacto o instalación técnica común.

8. Montar un circuito eléctrico o neumático a partir del plano o esquema de una aplicacióncaracterística.

9. Aportar y argumentar ideas y opiniones propias al equipo de trabajo, valorando y adop-tando, si procede, ideas ajenas.


1. Describir la relación entre las propiedades y las estructura interna de los materiales técni-cos de uso habitual.

2. Seleccionar materiales para una aplicación práctica determinada, considerando, junto asus propiedades intrínsecas, factores técnicos, económicos y medioambientales.

3. Diseñar un procedimiento de prueba y medida de las características de una máquina o ins-talación, en condiciones nominales y de uso normal.

4. Identificar las partes de un motor térmico y describir su principio de funcionamiento.

5. Analizar la composición de una máquina o sistema automático de uso común e identificarlos elementos de mando, control y potencia.

6. Identificar los elementos que constituyen un sistema automático y explicar la función quecorresponde a cada uno de ellos.

7. Aplicar los recursos gráficos y verbales apropiados a la descripción de la composición y fun-cionamiento de una máquina, circuito o sistema tecnológico concreto.

8. Montar y comprobar el circuito de control de un sistema automático a partir del plano oesquema de una aplicación característica.

Orientaciones metodológicas

Aunque el alumnado es el principal responsable de su propio aprendizaje, el profesorado puedecomplementar esta tarea con cuestiones, actividades, estrategias y situaciones apropiadas que favo-rezcan el desarrollo del alumno o alumna.

La Tecnología industrial, tanto de primero como de segundo curso de Bachillerato, es una asigna-tura muy amplia que, en función de los intereses y la procedencia del alumnado (la cursa como opta-tiva o como obligatoria, se examina de esta materia en selectividad, etc.), exige metodologías muydiferentes.

En cualquiera de los casos, se recomienda complementar los contenidos teóricos con casos prácti-cos, problemas, ejercicios o cuestiones que hagan más atractiva y amable la materia de cara al alum-nado.

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Para conseguir este objetivo, el profesor o la profesora puede utilizar el orden en el que se plan-tea el libro (ya justificado anteriormente), pero no es obligatorio. Precisamente, la organizaciónen bloques permite alterar este orden y escoger la distribución de los contenidos que se consi-dere más adecuada.

Siempre que sea posible, es conveniente apoyar las explicaciones con material alternativo, comovídeos, aplicaciones informáticas u otro tipo de complementos que clarifiquen algunos de los con-ceptos más importantes del temario.

Evaluación

Dentro del proceso de aprendizaje, se encuentran ineludiblemente la valoración y la evaluación.Se pretende saber hasta qué punto se han asimilado los contenidos, procedimientos y actitudes.

La importancia de este curso de Bachillerato, tanto para los alumnos que desean emprenderestudios universitarios como para aquellos que prefieren estudiar ciclos formativos o inclusofinalizar sus estudios con esta etapa, obliga a realizar la evaluación de modo absolutamenteobjetivo y sistemático, considerando los objetivos de evaluación y planteando situaciones queobliguen al alumnado a reflexionar y realizar deducciones razonables, en lugar de limitarse arepetir contenidos.

Atención a la diversidad

La atención a la diversidad es un punto de vital importancia para el proceso de enseñanza-aprendi-zaje, ya que permite al profesor o la profesora mantener la atención y expectativas del alumnado.

Sin embargo, este apartado, contemplado en la legislación referente a la etapa de ESO, no se consi-dera en Bachillerato. Así, el profesorado es quien, por iniciativa propia, suele realizar las adaptacio-nes necesarias para sus alumnos en función de las capacidades y necesidades de éstos.

Por ello, y aunque no se han delimitado apartados especiales en el manual, se ha considerado opor-tuno incluir (tanto en 1.º como en 2.º) actividades y ejemplos intercalados en las unidades didácti-cas que permitan mejorar el aprendizaje del alumnado, reforzando a la vez sus conocimientos.Además, las actividades y problemas finales que se han recopilado en cada unidad se han planteadoestableciendo diferentes niveles de dificultad.

Temporización

Bloque 1 (unidades 1, 2 y 3): 20 horas.

Bloque 2 (unidades 4, 5, 6, 7, 8 y 9): 42 horas.

Bloque 3 (unidades 10 y 11): 20 horas.

Bloque 4 (unidades 12, 13 y 14): 24 horas.

Bloque 5 (unidades 15 y 16) : 14 horas.

19


presentación

20

elementos para elaborarla programación de aula

Bloque 1 (Unidades 1–3)

unidad Metales férricos1

Hechos, conceptosy sistemas conceptuales

ProcedimientosValores, actitudes

y normas

Temporización

Ocho horas.

Objetivos didácticos

1. Conocer los principales materiales derivados del hierro.2. Identificar la forma de obtención de cada uno de estos materiales.3. Conocer las propiedades y aplicaciones del hierro y de cada uno de los materiales derivados de él.4. Conocer la existencia de los diagramas de fases y su utilidad para realizar cálculos.5. Aprender la regla de las fases y su utilización.

Contenidos

1. El hierro: obtención, propieda-des, características.

2. Derivados del hierro: acero, fun-diciones.

3. Procedimientos de obtención delhierro y de sus derivados.

4. Diagrama de fases de la aleaciónhierro-carbono.

5. Utilización de la regla de la palan-ca para trabajar con los diagramasde fases.

6. Definición y aplicación de la reglade las fases de Gibbs.

7. Clasificación de las fundiciones ydefinición de sus principales apli-caciones.

1. Identificación de las aplicacio-nes de los metales férricos en fun-ción de sus propiedades.

2. Conocimiento del impacto am-biental del uso de algunos metalesférricos.

3. Conocimiento de los procesos deobtención de los metales férricos.

1. Respeto a las opiniones de los de-más.

2. Utilización de la terminologíaapropiada.

3. Concienciación medioambientaly de reutilización y ahorro derecursos.

4. Utilización de las magnitudesadecuadas.

Actividades de enseñanza-aprendizaje

Actividades de consolidación1 y 2. Cuestiones teóricas generales.3 y 4. Regla de las fases de Gibbs.5 a 10. Cálculos en diagramas de fases de diferentes aleaciones.

Actividades de refuerzo1 a 5. Cuestiones teóricas para reforzar conocimientos.

Evaluación continua

Características más importantes de los materiales derivados del hierro.Proceso de obtención del acero y de las fundiciones.Principales aplicaciones de los materiales férricos.Cálculos simples en diagramas de fases utilizando la regla de la palanca.Cálculos de los grados de la libertad utilizando la regla de las fases de Gibbs.


Características más importantes de los metales no férricos, describiendo su proceso de obtención.Principales aleaciones de los metales no férricos.Principales aplicaciones de los metales no férricos.

21

unidad Metales no férricos2



y normas

Temporización

Seis horas.


1. Identificar los principales metales no férricos.2. Conocer la forma de obtener estos metales.3. Identificar las principales aleaciones de estos metales y sus aplicaciones.4. Observar los diferentes diagramas de fases de algunas aleaciones características.

Contenidos

1. El cobre y sus aleaciones.2. El aluminio y sus aleaciones.3. El titanio y sus aleaciones.4. El níquel y sus aleaciones.5. El zinc y sus aleaciones.6. El plomo y sus aleaciones.7. El magnesio y sus aleaciones.8. Metales nobles y metales refrac-

tarios.

1. Identificación de las aplicacionesde los metales no férricos en fun-ción de sus propiedades.

2. Conocimiento del impacto am-biental del uso de algunos metalesno férricos.

3. Conocimiento de los diversos pro-cesos de obtención de los metalesno férricos.






Actividades de consolidación1 a 7. Ejercicios y cuestiones sobre propiedades de diversos metales no férricos.

Actividades de ampliaciónArtículos de ARPAL (Asociación para el Reciclado de Productos de Aluminio).



22

unidad Polímeros y otros materiales3



y normas

Temporización

Seis horas.


1. Conocer los principales tipos de polímeros y su clasificación.2. Identificar las propiedades de los polímeros.3. Conocer las aplicaciones de los polímeros.4. Conocer los principales sistemas de fabricación de piezas de plástico.5. Observar el impacto ambiental que pueden causar los polímeros.6. Conocer la utilización de otros materiales tecnológicos.

Contenidos

1. Polímeros: clasificación, propie-dades, aplicaciones.

2. Principales métodos de transfor-mación de polímeros.

3. Piezas que pueden obtenersecon polímeros.

4. Impacto ambiental de los polí-meros.

5. Otros materiales de uso técnico:arcillas, cementos, vidrios, made-ra. Obtención y utilización.

6. Impacto ambiental del uso delvidrio y la madera. Reciclado.

1. Identificación de las aplicacionesde los polímeros y otros materia-les en función de sus propieda-des.

2. Conocimiento del impacto am-biental del uso de algunos polí-meros y otros materiales de usotécnico.

3. Conocimiento de los procesos deobtención de los polímeros yotros materiales.






Actividades de consolidación1 a 6. Cuestiones teóricas sobre polímeros.7. Reciclado.8, 11 y 12. Cuestiones sobre el vidrio.9. Madera y medio ambiente.10. Cerámicas.13 a 20. Cuestiones teóricas sobre polímeros y otros materiales.

Actividades de refuerzo1, 2 y 3. Preguntas teóricas para reforzar conocimientos.


Características más importantes de los polímeros.Proceso de obtención de otros materiales de uso tecnológico (cementos, vidrios, cerámicas, madera, etc.).Principales consecuencias del impacto ambiental que originan plásticos, vidrios y maderas.


23

Temporización

Siete horas.


1. Conocer los principales tipos de esfuerzos que pueden realizarse sobre los materiales.2. Distinguir entre los conceptos de fuerza y esfuerzo.3. Calcular parámetros sencillos como aplicación de la resistencia de materiales.4. Comprobar la importancia de la sección en la resistencia de un material.



y normas

Contenidos

1. Tracción, compresión y cortadu-ra.

2. Conceptos de esfuerzo y deforma-ción.

3. Relación entre el esfuerzo y eltipo de deformación.

4. Identificación de las fuerzas queprovocan cada uno de los tiposde esfuerzo.

1. Identificación de los procesos deensayo y medición de propieda-des de los materiales.

2. Conocimiento de la relación en-tre la forma y la sección de un ele-mento con su resistencia.






Actividades de consolidación1 y 2. Tracción.3, 4 y 5. Compresión.6 y 7. Cortadura.


Principales tipos de esfuerzos a los que se ven sometidos los materiales.El esfuerzo y las características de forma y resistencia del material.La sección y la resistencia del material.


unidad Conceptos elementales de resistencia de materiales4


24

unidad Transmisión y transformación del movimiento. Mecanismos característicos5

Temporización

Ocho horas.


1. Conocer los principales sistemas de transmisión del movimiento.2. Conocer los principales sistemas de transformación del movimiento.3. Analizar el funcionamiento de cada uno de los sistemas propuestos, viendo cómo se utilizan en elementos reales.4. Aplicar los conocimientos adquiridos a mecanismos y sistemas típicos que se utilizan en la realidad.



y normas

Contenidos

1. Magnitudes y unidades principa-les utilizadas en los sistemas detransmisión y transformación demovimiento.

2. Conceptos de relación de transmi-sión y aplicación.

3. Ejes.4. Mecanismos: ruedas de fricción

de cada uno de los tipos, engra-najes diversos, transmisiones porcorreas y poleas, cadenas, corre-as dentadas, levas, embragues,muelles, etc.

5. Mecanismos típicos de aplica-ción cotidiana: trenes de engra-najes simples y compuestos, siste-ma de poleas, polea simple,biela-manivela, etc.

1. Identificación de las aplicacionesde un determinado elemento quelo hacen apropiado para una utili-zación específica.

2. Identificación de los diferenteselementos que forman parte deun determinado conjunto o má-quina.

3. Identificación del funcionamien-to de cada elemento de un con-junto por sí mismo e integradodentro de dicho conjunto.

4. Cálculo sencillo de magnitudesmecánicas.



3. Concienciación medioambientaly de reutilización y ahorro de re-cursos.



Actividades de consolidación1, 2, 5 a 9, 14 y 15. Engranajes de todos los tipos.3 y 10. Poleas y correas.4. Ruedas de fricción.11 y 12. Trenes de engranajes.13. Sistema de poleas.

Actividades de ampliación1, 2 y 3. Cuestiones teóricas para reforzar conocimientos.


Principales mecanismos de transformación y transmisión de movimiento.Relaciones de velocidades que se pueden establecer en estos mecanismos.Forma constructiva de cada uno de estos mecanismos y sus posibles aplicaciones y usos.Mecanismos típicos de transmisión y transformación del movimiento.


25

unidad Soportes y uniones de elementos mecánicos6

Temporización

Cinco horas.


1. Conocer los principales tipos de unión de sistemas.2. Clasificar los sistemas de unión.3. Conocer los sistemas de soporte de elementos mecánicos.4. Analizar esfuerzos a los que están sometidos las uniones de elementos y los soportes.5. Analizar las principales aplicaciones de los elementos de soporte.



y normas

Contenidos

1. Uniones fijas: soldadura, rema-ches y pegamento. Caracte-rísticas, aplicaciones y esfuerzos alos que está sometida la unión.

2. Uniones desmontables: tornillos y tuercas, chavetas, ejes, pasado-res. Características, aplicacionesy esfuerzos a los que está someti-da la unión.

3. Uniones móviles: juntas.4. Elementos de soporte: cojinetes,

rodamientos, soportes. Tipos yfunciones.

5. Normalización y designaciónnormalizada de elementos.

1. Identificación de las aplicacionesde los elementos de unión parauna utilización específica.

2. Cálculo sencillo de magnitudesmecánicas con elementos deunión.





4. Valoración del ahorro de ener-gía.


Actividades de consolidación1 a 6 y 11 a 15. Uniones con remaches.7 a 10. Soldadura.

Actividades de ampliación1. Remache.2. Soldadura.


Principales sistemas de unión, así como sus características fundamentales.Esfuerzos y otros parámetros de algunas uniones sencillas.Designación normalizada de los elementos de unión y de soporte, así como de otros elementos mencionados en eltema.Función de los sistemas de unión en un mecanismo o aplicación concreta.Función y características de otros elementos accesorios, como rodamientos o cojinetes.


26

unidad Electricidad: elementos fundamentales. Simbología7

Temporización

Ocho horas.


1. Introducir el concepto de corriente eléctrica.2. Conocer las principales magnitudes eléctricas y las leyes que rigen su comportamiento.3. Introducir el concepto de corriente continua.4. Presentar el concepto de corriente alterna.5. Observar los principales efectos de la electricidad.6. Conocer los principales componentes que forman parte de un circuito eléctrico y sus símbolos.7. Identificar y calcular diferentes tipos de asociaciones de elementos eléctricos.8. Aprender a analizar la factura eléctrica.



y normas

Contenidos

1. Conceptos de electrificación y elec-tricidad estática.

2. La corriente eléctrica.3. Corriente continua y corriente

alterna.4. Voltaje y resistencia eléctrica.5. La ley de Ohm.6. Potencia.7. La energía eléctrica: efectos.8. Fuerza electromotriz de un gene-

rador eléctrico.9. El circuito eléctrico: componen-

tes y su simbología.10. Asociación de elementos pasivos.11. La factura eléctrica.

1. Conocimiento de algunos monta-jes eléctricos típicos, con el cálculo de las principales magni-tudes y utilizando los elementosapropiados.

2. Cálculo sencillo de magnitudeseléctricas.





5. Valoración del ahorro de ener-gía.


Actividades de consolidación1, 2 y 3. Electricidad.4, 5 y 11. Cálculos de magnitudes eléctricas.6 a 10, 12 y 15 a 18. Cálculo de magnitudes eléctricas en circuitos.13 y 14. Ejercicios de códigos de colores de resistencias.

Actividades de refuerzoEjercicios sobre cálculos en circuitos de diversas magnitudes eléctricas.

Actividades de ampliaciónAsociación de condensadores y bobinas.


27


Principales magnitudes eléctricas y la forma de calcularlas.Principales formas de corriente eléctrica.Análisis del funcionamiento de los principales elementos eléctricos e identificación de éstos en un circuito.Simbología de los principales elementos eléctricos.Cálculo de parámetros básicos en circuitos eléctricos sencillos.


unidad Circuitos eléctricos típicos. Representación de circuitos8

Seis horas.

28

Temporización


1. Conocer las principales leyes de resolución de circuitos eléctricos.2. Analizar circuitos con diferentes generadores.3. Calcular las principales magnitudes de un circuito utilizando las leyes correspondientes.4. Conocer algunos circuitos típicos.



y normas

Contenidos

1. Concepto de circuito.2. Las leyes de Kirchhoff.3. Circuitos con varios generado-

res.4. Cálculo de voltajes e intensida-

des en un circuito.5. Ejemplos de circuitos.

1. Cálculo de magnitudes básicas encircuitos utilizando diversas técni-cas.





5. Concienciación de la importan-cia del ahorro de energía.


Actividades de consolidación1, 2 y 3. Circuitos eléctricos.4 a 10. Resolución de circuitos con varias mallas.

Actividades de ampliaciónCircuito con shunt.


Resolución de problemas de circuitos hallando las intensidades mediante las leyes expuestas.Resolución de problemas de circuitos mediante sistemas de ecuaciones que provengan del análisis de nudos y mallas.Resolución y análisis de problemas de circuitos eléctricos típicos.


29

unidad Instalaciones neumáticas9

Temporización

Ocho horas.


1. Conocer los principales elementos que forman parte de un circuito neumático y su función.2. Analizar circuitos neumáticos sencillos, identificando los elementos que los componen.3. Manejar las magnitudes habituales en neumática.4. Conocer las ventajas de la neumática.5. Designar con la terminología y la simbología normalizadas cada elemento neumático.



y normas

Contenidos

1. Principios físicos que rigen elcomportamiento de los fluidos.

2. Unidades fundamentales utiliza-das en neumática.

3. Conceptos de caudal, potencia ytrabajo.

4. Elementos neumáticos básicos: ci-lindros, válvulas y motocompresor.

5. Tuberías de conducción y otroselementos (filtro, depósito, acu-mulador, etc.).

6. Simbología y terminología nor-malizada.

1. Diseño y análisis de circuitos neu-máticos básicos.

2. Implementación de circuitos decara a un funcionamiento deter-minado.






Actividades de consolidación1 a 6. Cilindros: cálculo de fuerzas, dimensiones, caudales, etc.7 a 10. Realización e interpretación de esquemas neumáticos básicos.

Actividades de ampliación1 y 2. Realización e interpretación de esquemas neumáticos básicos.Simbología neumática.Constitución interna de válvulas.


Principales elementos de un sistema neumático y su función.Funcionamiento de circuitos neumáticos básicos.Circuitos neumáticos básicos como respuesta a una serie de condiciones.Magnitudes y simbología apropiadas.


Diez horas.

30

Temporización


1. Conocer los principales sistemas de fabricación que se llevan a cabo con desprendimiento de material.2. Identificar las máquinas y herramientas que sirven para cada tipo de trabajo.3. Identificar los principales movimientos de trabajo de cada sistema de fabricación.4. Conocer los avances en máquinas automatizadas.5. Concienciarse de los riesgos que conlleva el trabajo en el taller.6. Conocer las principales normas de seguridad y mantenimiento de máquinas.7. Emplear la terminología adecuada.



y normas

Contenidos

1. Torneado: características, maqui-naria, herramientas, movimien-tos de trabajo, trabajos caracte-rísticos, etc.

2. Fresado: características, maqui-naria, herramientas, movimien-tos de trabajo, trabajos caracte-rísticos, etc.

3. Taladrado: características,maquinaria, herramientas, movi-mientos de trabajo, trabajoscaracterísticos, etc.

4. Esmerilado: características, ma-quinaria, herramientas, movi-mientos de trabajo, trabajos carac-terísticos, etc.

5. Otros procedimientos: caracte-rísticas, maquinaria, herramien-tas, movimientos de trabajo, tra-bajos característicos, etc.

6. Serrado: características, maqui-naria, herramientas, movimien-tos de trabajo, trabajos caracte-rísticos, etc.

7. Centros de mecanizado. Intro-ducción a la automatización.

1. Identificación de la secuencia ylos procesos necesarios para fabri-car un determinado elemento.

2. Identificación de los procesos mássencillos para la fabricación deelementos y piezas.

3. Relación entre las técnicas defabricación y el tipo de piezas quese puede obtener con ellas.

4. Conocimiento del uso de mediosde protección en el trabajo.

5. Valoración de las técnicas de man-tenimiento de máquinas.





5. Valoración de los sistemas deseguridad e higiene en el traba-jo.

6. Utilización de las herramientasadecuadas para cada trabajo.


unidad Fabricación por desprendimiento de material10


31


Actividades de consolidación1 a 5. Taladrado.6 a 10. Rectificado.11. Mecanizado por arranque de viruta.

Actividades de ampliación1. Equivalencia de unidades.


Principales sistemas de fabricación que se realizan con desprendimiento de material.Herramientas y movimientos de trabajo principales de cada proceso.Impacto de estos sistemas de fabricación.Las normas de seguridad y mantenimiento.


32

unidad Fabricación por deformación. Otros procedimientos de fabricación11

Temporización

Diez horas.


1. Conocer los principales sistemas de fabricación que se llevan a cabo por deformación, sin pérdida de material.2. Identificar las máquinas y herramientas que sirven para cada tipo de trabajo.3. Conocer las características principales de cada sistema de fabricación.4. Concienciarse de los riesgos que conlleva el trabajo en el taller. Conocer las principales normas de seguridad y

mantenimiento de máquinas.5. Emplear la terminología adecuada.



y normas

Contenidos

1. Procedimientos de fabricaciónpor deformación en frío o encaliente: laminación, forja, embu-tición, estampación, doblado, tre-filado.

2. Procedimientos de fabricaciónpor fundición.

3. Otros procedimientos de fabrica-ción: sinterización, electroerosióny procedimientos de conforma-ción de polímeros.

4. Mantenimiento de máquinas.Seguridad en el trabajo.

1. Identificación de la secuencia ylosprocesos necesarios para fabri-car un determinado elemento.

2. Identificación de los procesos mássencillos para la fabricación de ele-mentos y piezas.

3. Relación entre las técnicas de fabri-cación y el tipo de piezas que se pue-den obtener con ellas.

4. Conocimiento de la utilización demedios de protección en el trabajo.

5. Valoración de las técnicas de mante-nimiento de máquinas.


2. Utilización de la terminología apro-piada.

3. Concienciación medioambiental yde reutilización y ahorro de recur-sos.

4. Utilización de las magnitudes ade-cuadas.

5. Valoración de los sistemas de segu-ridad e higiene en el trabajo.

6. Utilización de las herramientas ade-cuadas para cada trabajo.


Actividades de consolidación1 y 2. Laminación.3 y 4. Embutición.5 y 6. Doblado.9. Diferentes procesos de fabricación.7, 8 y 10. Trefilado.

Actividades de refuerzo1. Laminación.2. Embutición.

Actividades de ampliaciónOtros procesos de fabricación por deformación.


Principales sistemas de fabricación que se realizan con desprendimiento de material.Identificación de las herramientas y los movimientos de trabajo principales.Análisis del impacto de estos sistemas de fabricación.Conocimiento de las normas de seguridad y mantenimiento.


33

Temporización

Ocho horas.


1. Definir el concepto de energía.2. Conocer los principales tipos de energía.3. Identificar las principales transformaciones entre energías.4. Enunciar el principio de conservación de la energía.5. Introducir el concepto de rendimiento.

Hechos, conceptosy sistemas conceptuales Procedimientos Valores, actitudes

y normas

Contenidos

1. Definición de energía, magnitu-des y unidades.

2. Relación entre energía, trabajo ypotencia.

3. Principales tipos de energía:energía mecánica, energía eléctri-ca, energía química, energía tér-mica, energía nuclear, energíaradiante.

4. Transformaciones energéticas.Principio de conservación de laenergía.

5. Rendimiento.

1. Identificación de los principalestipos de energía.

2. Relación entre los distintos tiposde energía.

3. Identificación de las formas detransformación de la energía.






Actividades de consolidación1 y 2. Energía potencial.3 y 12. Energía eléctrica.4, 5, 6, 16 y 17. Energía cinética.7 a 11, 13 y 14. Energía térmica.15. Energía nuclear.

Actividades de refuerzoListado de las principales fórmulas para hallar energía y de las unidades en las que se miden las magnitudes que apa-recen en ellas.


unidad Tipos de energía12


La energía y sus diferentes clases y manifestaciones.Uso de unidades correctas para cada tipo de magnitud.Relación entre trabajo y energía.Principales transformaciones energéticas.Principio de conservación de la energía.Concepto de rendimiento.


unidad Fuentes de energía no renovables13

Ocho horas.


1. Conocer los tipos de energías no renovables.2. Identificar los procesos de transformación de los diferentes productos en energía utilizable.3. Conocer el impacto que puede causar la utilización de estos tipos de energía.4. Analizar el consumo energético y las técnicas de ahorro.5. Introducir el concepto de desarrollo sostenible.



y normas

Contenidos

1. Clasificación de los tipos de ener-gía: renovables y no renovables.

2. El carbón: tipos, aplicaciones,utilización, transformación, etc.

3. El petróleo: aplicaciones, obten-ción, transformación, derivados,etc.

4. El gas natural: aplicaciones, ob-tención, transformación, trans-porte, etc.

5. Energía nuclear: fisión y fusión.Características básicas de cadauno de los tipos.

6. Técnicas de ahorro energético.7. Desarrollo sostenible.8. Datos de consumo mundiales y

nacionales. Redes de distribu-ción y plantas de producción dediferentes tipos.

1. Identificación de las materias pri-mas para la obtención de energíasno renovables.

2. Ventajas e inconvenientes de lasenergías no renovables.

3. Comparación entre los distintos sis-temas de producción de energía.



3. Concienciación medioambien-tal y de reutilización y ahorro derecursos.


5. Valoración del ahorro de ener-gía y la implicaciones medioam-bientales que comporta.


Actividades de consolidación1. Rendimiento de las centrales nucleares españolas.2, 3, 4 y 8. Consumo de carbón.5. Abastecimiento de energía eléctrica.6 y 7. Consumo de gas natural.9, 10 y 11. Consumo de derivados del petróleo.12. Gas natural.13 y 14. Cuestiones generales sobre medio ambiente, desarrollo y consumo.

Actividades de refuerzoComentario de un artículo de actualidad.

34

Temporización


35

Clasificación de los tipos de energías.Principales tipos de energías no renovables.Obtención, transformación, aplicación, etc., de cada una de las fuentes de energía no renovables.Conocimiento de los datos de consumo mundial y nacional de energías no renovables.Principales técnicas de ahorro y consumo energéticos.



36

unidad Fuentes de energía renovables14

Temporización

Ocho horas.


1. Conocer los tipos de energías renovables.2. Identificar las técnicas de aprovechamiento de las energías renovables.3. Conocer el impacto que puede causar la utilización de estos tipos de energía.4. Analizar el consumo energético y las técnicas de ahorro.


y normas

Contenidos

1. Energía solar: tipos, aplicacio-nes, utilización, transformación,etc.

2. Energía hidráulica: aplicaciones,obtención, transformación, etc.

3. Biomasa: aplicaciones, obten-ción, transformación, etc.

4. Energía eólica: aplicaciones, ob-tención, transformación, etc.

5. Energía geotérmica: aplicaciones,obtención, transformación, etc.

6. Energía del mar: tipos, aplicaciones,obtención, transformación, etc.

7. Energía de los residuos sólidosurbanos.

8. Datos de consumo mundiales ynacionales.

1. Identificación de las materias pri-mas para la obtención de energíasrenovables.

2. Ventajas e inconvenientes de lasenergías renovables.

3. Comparación entre los distintossistemas de producción de ener-gía.





5. Valoración del ahorro de ener-gía y las implicaciones medioam-bientales que comporta.


Actividades de consolidación1. Biomasa.2, 4 y 5. Energía solar.3, 6 y 12. Energía hidráulica.7 y 8. Energía eólica.9. Biomasa.10. Energía geotérmica.11. Energía del mar.

Actividades de ampliaciónComentario de un artículo de actualidad.


Principales tipos de energías renovables.Obtención, ltransformación, aplicación, etc., de cada una de las fuentes de energía renovables.Conocimiento de los datos de consumo mundial y nacional de energías renovables.Principales técnicas de ahorro y consumo energéticos.


37


unidad Diseño de productos. Normalización. Verificaciones y control de calidad15

Temporización

Siete horas.


1. Conocer las principales técnicas de diseño de productos.2. Identificar las condiciones de diseño prioritarias y secundarias.3. Conocer los condicionantes de seguridad y, en general, la normativa que debe seguirse en el diseño.4. Evaluar un diseño en función de una serie de parámetros.5. Conocer el concepto de normalización, sus aplicaciones y ventajas.6. Aprender algunas técnicas sencillas de medición y verificación.



y normas

Contenidos

1. Diseño de productos: fases y con-tenidos de cada una.

2. Análisis detallado del diseño deproductos.

3. Análisis de un diseño ya realiza-do evaluando diferentes clasesde propiedades.

4. Concepto de normalización: apli-caciones, características, organis-mos. Importancia de la normali-zación en la sociedad actual.

5. Introducción al control de calidady a la verificación dimensional.

6. Cálculo de errores e incertidum-bres.

7. Instrumentos típicos de medidade longitud.

1. Identificación de las fases necesa-rias para realizar el diseño de unproducto.

2. Comprobación de las ventajas deutilizar productos y elementosestandarizados o normalizados.

3. Conocimiento de los principalesinstrumentos y técnicas de verifi-cación y medición.





5. Valoración crítica de los hábitossociales relacionados con el con-sumo y el medio ambiente.

6. Utilización de las herramientasapropiadas para cada fase delproceso de diseño, verificación,controles de calidad, etc.


Actividades de consolidación1. Diseño de un producto que cumpla una serie de condiciones.2. Explicación detallada de una sola fase de un proceso de diseño de un producto.3. Análisis de una norma de normalización.4 y 5. Mediciones y verificaciones.6. Búsqueda de información sobre elementos de medición.

Actividades de ampliaciónComentario de un artículo de la actualidad.


38


Principales fases de un proceso de diseño.Evaluación de la importancia de las restricciones en el proceso de diseño.Evaluación de un diseño final.La normalización y sus aplicaciones. La importancia de la normalización en la actualidad.Principales técnicas de verificación y medición.Cálculo en supuestos sencillos de parámetros de errores e incertidumbres.


39

unidad Distribución y comercialización de productos16

Temporización

Siete horas.


1. Conocer el ciclo de vida de un producto.2. Aprender como se realiza un análisis de mercado.3. Valorar la necesidad de un plan de marketing en el lanzamiento de un producto.4. Conocer las técnicas para fijar el precio de un producto. Ley de la oferta y la demanda.5. Conocer la función de los canales de distribución y su impacto sobre las ventas de un producto.6. Conocer los principales derechos del consumidor.


y normas

Contenidos

1. Objetivos de la fabricación de unproducto.

2. Definición de ciclo de vida de unproducto: fases principales.

3. Análisis de mercado. Técnicas derealización.

4. Plan de marketing: contenidos,realización y objetivos que se per-siguen con su realización.

5. Identificación de clientes, demercados, de la competencia, etc.

6. Fijación del precio de un pro-ducto: determinación, paráme-tros que influyen, gastos fijos yespeciales, etc. Ley de la oferta yla demanda.

7. Definición de canal de distribu-ción: selección de los más apro-piados, funcionamiento.

8. Derechos fundamentales delconsumidor.

1. Identificación de las fases necesa-rias para realizar el proceso decomercialización de un producto.

2. Capacidad para llevar a cabo unproceso de identificación declientes.

3. Conocimiento de los procedi-mientos para comercializar y fijarel precio de los productos.





5. Valoración crítica de los hábitossociales relacionados con el con-sumo y el medio ambiente.


Actividades de consolidación1. Plan de marketing sencillo para introducir un nuevo producto.2 y 7. Estudio de clientes para varios productos.3. Estimación del precio de un producto.4 y 8. Estimación del beneficio de una empresa que vende unos determinados productos.5. Selección de canales de distribución.6. Diseño de un envase que cumpla una serie de requisitos.

Actividades de ampliaciónComentario de un artículo de actualidad.

Materiales de refuerzoTablas vacías para realizar análisis de mercado (para hacer más ejercicios, plantear casos en exámenes, etc.).


40


Las fases del ciclo de vida de un producto.Las fases de la realización de un plan de marketing y de un estudio de mercado.Fijación de precios de acuerdo con una serie de informaciones y parámetros.Principales canales de distribución de productos y sus funciones.Los derechos del consumidor.La importancia de la normalización en la venta de productos.


4141

solucionario del libro del alumnado

unidad

1. En la pirogeneración, el carbón se calienta hasta 1.000 ºC. El residuo sólido que queda se llama coquey se usa en los altos hornos para producir hierro. El coque actúa como reductor metalúrgico según lareacción:Fe2O3 + 3CO ⇒ 2Fe + 3CO2

2. Mediante la adición de piedra caliza junto con el mineral de hierro y el coque.

3. F = C – P + 1C = 1 ⇒ Hierro en estado puro: un solo componente.P = 1 ⇒ Fase líquida.F = 1 – 1 + 1 = 1 ⇒ Un solo grado de libertad.

4. F = C – P + 1C = 3 ⇒ Hierro + dos impurezas: tres componentes.P = 2 ⇒ Punto de fusión: coexisten líquido y sólido.F = 3 – 2 + 1 = 2 ⇒ Dos grados de libertad.

5. Según la figura 8, aproximadamente a una temperatura superior a 1.150 ºC.

6. a) La aleación empezará a fundir cuando sobrepasemos la línea sólidus. Para una temperatura de1.400 ºC, sucederá con una concentración de un 88 % de Ni.

b) 40 % de Cu a 1.300 ºC. Está sobre la línea de sólidus; por tanto, habrá una fase sólida con un 40 %de Cu y un 60 % de Ni.

c) Fase líquida con un 20 % de Ni y un 80 % de Cu; fase sólida con un 30 % de Ni y un 70 % de Cu.

WS = = 50 %

WL = 50 %

d) 40 % de Ni; a 1.200 ºC, tenemos sólo fase sólida.

7. WL = ; Wγ = 1 – WL.

WL = = 0,666 ;Wγ = 1 – 0,666 = 0,333.

8. Wα = 0,45 =

Trazamos una recta horizontal a 750 ºC y obtenemos:

0,45 = ⇒ C0 = 0,34 %

9. Trazamos en primer lugar una recta vertical a 0,4 % de composición (fig. B).• Desde 1.000 ºC hasta T > 800 ºC, el 100 % de la estructura es austenita.• A 800 ºC se produce la transición de austenita (γ) a austenita + ferrita (γ + α). Algunos granos de γ

se transforman en α.

0,6 – C0

0,6 – 0,025

Cα = 0,025 %Cγ = 0,6 %

Cγ – C0

Cγ – Cα

1,8 – 31,8 – 3,6

Cγ – C0

Cγ – CL

25 – 2030 – 20

1

14

24

3

GD.Tecno.1.BAT.Sol 26/7/04 13:48 Página 41

42

• Desde 800 ºC hasta T > 700 ºC, la estructura es austenita + ferrita (γ +α).• A 700 ºC, hay una transición de γ + α a α + Fe3C.• Por debajo de 700 ºC, la estructura es α + Fe3C.

10. Según la figura:• Punto a: 100 % austenita (γ) entre 1.100 ºC y 875 ºC.• Punto b: al descender ligeramente por debajo de 875 ºC, se empiezan a formar los primeros granos

de Fe3C; tendremos γ + Fe3C.• Punto c: entre 700 ºC y 875 ºC, tenemos γ + Fe3C.• Punto d: al descender por debajo de 700 ºC, se forma la microestructura Fe3C + α.

Actividades de refuerzo

1. ¿Cuál es la principal diferencia entre un acero y una fundición?

Solución:Los aceros presentan contenido en carbono menor que las fundiciones. Los de alto contenido en car-bono presentan como máximo un 1,4 % de este componente, mientras que en las fundiciones el car-bono supone mínimo un 2,1 % de su composición.

2. Cita los diferentes tipos de acero y una aplicación de cada uno de ellos.

Solución:• Bajo contenido en carbono: viga.• Aceros medios en carbono: muelle.• Aceros altos en carbono: cuchillo.• Aceros inoxidables: turbina de gas.

3. ¿Qué diferencia a los aceros inoxidables del resto de los aceros?

Solución:Poseen gran resistencia a la corrosión y, por tanto, se puede trabajar con ellos en lugares a altas tem-peraturas o en ambientes húmedos.

4. ¿Cómo se obtiene la fundición maleable?

Solución:A partir de la fundición blanca, calentándola entre 800 y 900 ºC durante un periodo de tiempo pro-longado. Con esto se aumenta la ductilidad y el material se puede moldear con mayor facilidad.

5. Relaciona cada palabra o conjunto de palabras de la izquierda con una frase de la derecha.A. Fundición blanca 1. Se introduce en un alto horno junto con el coque y la piedra caliza.B. Fundición gris 2. Microestructura del acero a altas temperaturas.C. Acero inoxidable 3. Su mecanización es difícil.D. Hierro 4. Se emplean para fabricar herramientas de corte.E. Chatarra de acero 5. Poseen más del 11 % de cromo como elemento aleante.F. Componentes 6. Son las sustancias químicas que componen cada fase.G. Austenita 7. Se recicla y se obtienen aceros bajos en carbono en menos tiempo.H. Aceros altos en carbono 8. Tienen entre el 1 y el 3 % de silicio.

Solución:A-3; B-8; C-5; D-1; E-7; F-6; G-2; H-4


43

unidad

1. 1-F; 2-G; 3-H; 4-B; 5-A; 6-C; 7-D; 8-E; 9-A; 10-B.

2. La bauxita se extrae de minas al aire libre situadas a unos 12 m de profundidad. Dicha bauxita se uti-liza en el proceso denominado Bayer para la obtención de la alúmina. El proceso es el siguiente: labauxita se lava y se disuelve en sosa cáustica en unas condiciones de presión y temperaturas elevadas.De esta operación salen unos residuos y una solución de aluminato de sodio que es bombeado a unprecipitador. Seguidamente las partículas de alúmina se hunden en el tanque y se separan del resto.Entonces se trasladan a un calcinador, donde se termina de eliminar el agua y la alúmina queda enforma de polvo. Con esta alúmina se obtiene el aluminio.

3. • Níquel: metal plateado y duro. Densidad: 8.730 kg/m3; temperatura de fusión: 1.450 ºC. Se obtiene apartir de la pirita magnética y la barnierita. Las aleaciones de níquel reciben el nombre de monel.Entre sus aplicaciones principales destacan las válvulas y bombas. El níquel sin alear se usa en recu-brimientos de metales, plásticos, etc.

• Titanio: metal de color gris plata. Densidad: 4.517 kg/m3; temperatura fusión: 1.800 ºC. Se obtiene apartir de la ilmenita y del rutilo en las rocas y en la arena de la playa. Es resistente a la corrosión atemperatura ambiente. Como aleación se aplica en aviación; también se usa en industrias químicas.

• Magnesio: metal blanco y poco plateado. Densidad: 1.746 kg/m3; temperatura de fusión: 650 °C. Seobtiene del agua del mar y de las conchas. Sus aleaciones se corroen con facilidad en contacto con elagua del mar, pero resisten muy bien en contacto con la naturaleza. Aplicaciones principales: raque-tas de tenis, armazones de maletas, misiles y ruedas de automóviles.

4. • Al igual que una raqueta de tenis, una raqueta de pádel ha de fabricarse con una aleación de mag-nesio, ya que este procedimiento permite dar por extrusión una variedad de formas ilimitada.

• Un cohete de la NASA se fabricaría en titanio, ya que tiene una gran resistencia y baja densidad.• En un lugar de playa hay una gran humedad y es preciso emplear materiales que no se corroan fácil-

mente. Por consiguiente, fabricaremos el marco de una ventana en aluminio, ya que forma una capamuy fina de óxido en las superficies que protege contra la corrosión.

• La válvula antirretorno se haría con una aleación níquel-cromo, ya que ésta se usa principalmente enla fabricación de válvulas y bombas.

• Una escultura debería realizarse en bronce, por su ductilidad y por su gran resistencia, mayor que lade los latones.

• Para fabricar una pulsera tendríamos varias posibilidades: si es de bisutería barata, la podríamos fabri-car de latón; en cambio, si es para una joyería, lo más adecuado es que la fabricásemos de algún metalnoble, como la plata o el oro.

5. a) - Color rojizo no magnético.- Buen conductor de la electricidad.- Buen conductor de calor.- Densidad: 8906 kg/m3.- Punto de fusión: 1.080 °C

b) • Latón:- Composición: cobre y zinc.- Aplicaciones: joyería, monedas, radiadores, instrumentos musicales, maquinaria y bombas.• Bronce:- Composición: cobre y estaño.- Aplicaciones: instrumentos quirúrgicos, muelles, hélices de barco, campanas, maquinaria de fun-

dición, estatuas, etc.

2


44

6. a) 785 °Cb) 906 °C

7.

Material de ampliaciónArtículos de http://www.aluminio.org, ©ARPAL (Asociación para el Reciclado de Productos de Aluminio).

El aluminio: una historia brillanteCuando Charles Martin Hall y Paul L.T. Héroult, de modo independiente desarrollaron el proceso para laobtención del aluminio en 1886, no podían imaginar hasta qué punto este metal llegaría a resultar impres-cindible en numerosas aplicaciones. Hoy, a las puertas del siglo XXI, es el metal no férreo más utilizado.Cerca de 25 millones de toneladas se consumen cada año en el mundo en envases, automóviles, aviones, edi-ficios, maquinaria y miles de productos que nos rodean, obtenidos cada vez más a partir de aluminio reci-clado. Los envases de aluminio tienen innumerables aplicaciones, así como múltiples ventajas: desde el familiarpapel de aluminio de infinitos usos a los cada vez más populares botes de bebidas. El aluminio es un exce-lente protector contra la luz, el aire o el agua. Es ligero, resistente, fácil de decorar o imprimir y el conteni-do se puede enfriar rápidamente, por lo que es ideal para envasar alimentos y bebidas. Con todo, aún tiene un largo camino por delante. Si hace unos años sólo algunas bebidas se envasaban enbotes de aluminio, la mayor parte de las marcas del mercado se pueden encontrar hoy en este envase: espráctico por espacio, fácil de transportar y seguro para la conservación. Los avances tecnológicos en ahorrode energía en la producción de aluminio primario (energía hidroeléctrica a partir de la cual se produce elaluminio) y en la reducción de espesor de los productos han supuesto una importante mejora en el apro-vechamiento de los recursos empleados para obtener este material.

La importancia del recicladoHoy, conceptos tales como ecología, protección del medio ambiente, aprovechamiento de recursos, reciclado selectivo demateriales, etcétera, forman parte de nuestra vida cotidiana dejando de ser una moda pasajera para conver-tirse en algo de vital importancia para el cuidado y el futuro del entorno que nos rodea. El reciclado es unaactividad normal, técnicamente resuelta y rentable desde que se empezó a utilizar el aluminio; se ahorrahasta el 95 % de la energía al producirlo a partir de chatarra, de modo que ésta llega a tener un alto valor(la cotización media en el mercado internacional fue de 115 ptas./kg en 1993). También su aprovecha-miento resulta económico en todos los países para la industria de la recuperación. En estos momentos seestá reciclando todo el aluminio que se produce como recorte durante la fabricación de productos, el 90 %del empleado en el automóvil y maquinaria y una parte importante del resto del aluminio. A nivel mundialya se reciclan más del 50 % de los botes de bebidas. La mejor manera de mostrar estas características esmediante el ciclo cerrado de reciclado de botes de bebidas, aunque este producto también se puede con-

metal símbolo químico densidad (kg/m3) temperatura de fusión

cobre Cu 8.906 1.080

níquel Ni 8.730 1.450

plomo Pb 11.309 325

aluminio Al 2.700 660

titanio Ti 4.517 1.800

magnesio Mg 1.746 650


45

vertir en muchos otros con aplicaciones industriales. En resumen, el reciclado de aluminio es la respuesta ados importantes problemas de hoy en día en nuestro mundo: el cuidado del medio ambiente y el beneficioque aporta a la economía. ¿Qué más se puede pedir? Estas son las razones por las que 4 de cada 5 botes entodo el mundo son fabricados enteramente en aluminio.

El reciclado de productos de aluminioEl reciclado de los productos de aluminio, entendiendo por reciclado obtener una materia prima con las mis-mas características que tuvo la primera vez que fue empleada, es una actividad a la que se dedican muchasindustrias en España, ya que se trata de un proceso rentable y técnicamente resuelto.De hecho, en España se producen anualmente 365.000 Tm de aluminio primario (procedente del mineral

bauxita) y del orden de unas 230.000 Tm de secundario (obtenido a partir de aluminio recuperado). Parala producción de aluminio primario, que se realiza por medio de la electrólisis del óxido de aluminio, senecesita una inversión importante, mientras que para el reciclado de los productos de aluminio ocurre todolo contrario; el reciclado se lleva cabo mediante la fusión, que se alcanza a baja temperatura (600 ºC), porlo que no son necesarias grandes inversiones. Por ello, existe un gran número de fundiciones de aluminiosecundario por toda nuestra geografía.El aluminio está presente en múltiples aplicaciones (perfiles de ventana, componentes de automóvil, enva-ses, etc.) y puede «reencarnarse» en productos totalmente distintos al original, siempre y cuando sean dealuminio. Esta característica, unida a que los diferentes productos de aluminio tienen una vida útil muy dis-par (comparemos un perfil de ventana con un bote de bebidas), dificulta enormemente el ofrecer una tasade reciclaje global. Por ello, nos encontramos ante diferentes tasas de reciclado, dependiendo de los siste-mas de recogida y de la dificultad de su contabilización.En el caso del recorte industrial, el reciclado alcanza el 100 % y en el automóvil el 90 %. Respecto a los enva-ses, la tasa de reciclado varía enormemente entre los países europeos: desde el 15 % hasta el 85 %, según elsistema de recogida que se aplique. En España, ARPAL contabiliza el reciclado de botes desde el año 1994.Las últimas cifras oficiales, las del año 1998, apuntan a una tasa de recuperación del 20,9 % y es evidenteque, cuantos más envases de aluminio se recojan, más se reciclarán, ya que este proceso es rentable, produ-ce beneficios económicos y existen instalaciones por todo el país que pueden absorber más aluminio recu-perado para reciclar.

varios11 %envases

y embalajes16 %

uso doméstico5 %

electricidad10 % edificación

25 %

transporte24 %

industriaen general9 %

Consumo de aluminio por sectores.


46

unidad

1. 1-C; 2-I; 3-B; 4-H; 5-D; 6-G; 7-E; 8-A; 9-F.

2. El peso molecular de la unidad monomérica del PP es el siguiente:

= fj · mj = 6 · 1 + 3 · 12 = 42 g/mol

Peso molecular medio numérico:

n = xi · Mi = 0,2 · 8.000 + 0,5 · 10.000 + 0,12 · 15.000 + 0,18 · 22.000 = 12.360 g/mol

Por tanto: nn = = = 294,28

3. El peso molecular de la unidad monomérica del PTFE es el siguiente:

= fj · mj = 2 · 12 + 4 · 19 = 100 g/mol

Peso molecular medio numérico:

n = wi · Mi = 0,3 · 9.500 + 0,25 · 13.750 + 0,31 · 17.000 + 0,14 · 21.300 = 14.539,5 g/mol

Por lo tanto: nn = = = 145,395

4. Cenicero, paragolpes, faros, panel frontal, revestimiento de la puerta, bandeja…

5. a) Falsa: sirven únicamente para plástico; el reciclado de vidrio y papel se hace en otros dos contene-dores (el verde y el azul, respectivamente).

b) Falsa: el macho está fijo y la hembra es móvil para poder sacar la pieza.c) Falsa: los polímeros reticulados se llaman así porque su estructura es tridimensional.

6. • Se conforma mediante soplado de filmes. Para ello, además de la extrusora, se inyecta aire a la sali-da del cabezal y posteriormente se estira.

• Seguidamente, empresa productora distribuye las bolsas por los supermercados.• Cuando el cliente va a comprar al supermercado, le dan la bolsa.• La bolsa llega a su casa y tiene tantas que no las necesita.• Se acuerda de que la bolsa está hecha de plástico y decide ir a tirarla al contenedor amarillo que hay

en la esquina. Así la bolsa se recicla y puede volver a ser usada.

7. Periódico y folio: contenedor azul; papel de celofán y botella de refresco de 2 litros: contenedor ama-rillo; frasco de colonia vacío y botellín de refresco: contenedor verde.

8. • Mezclamos las materias primas (sílice, sosa y cal) y obtendremos una masa.• La introducimos en un molde y la prensamos.

14.539,5100

Mn

m

M

m

12.36042

Mn

m

M

m

3


47

• Retiramos el molde.• Introducimos la masa preformada en el molde con la forma final.

9. • Cuando tengas una hoja escrita por una cara, antes de tirarla puedes usar la otra cara para tomarnotas o como borrador.

• Evitar comprar productos empaquetados; es mejor comprar productos a granel. Si es inevitable,intentar comprar productos con un empaquetado que sea reciclable.

• Guardar todos los periódicos, envases de cartón, papeles inservibles, etc., y cada cierto tiempo lle-varlos al contenedor azul.

• Cuando trabajes con el ordenador, es mejor revisar los fallos en la pantalla antes de imprimir el docu-mento. Así no tenemos que imprimir dos veces lo mismo y ahorramos papel.

• En lugar de comprar folios nuevos, comprar papel reciclado. Hoy en día podemos encontrarlo igualde blanco que un folio nuevo.

10. Cemento y arcilla.

11. Temperatura de transición vítrea.

12. a) Número de contenedores = = 1.000 contenedores.

b) Vidrio consumido al año por los habitantes de Cristalandia:

30 kg/año · 500.000 personas = 15.000.000 kg/año

Materias primas que necesitamos para satisfacer el consumo anual:

= 18.600.000 kg de materia prima

c) • El 60 % se recicla; por tanto, hay un 40 % de la población que no recicla y genera residuos.

· 500.000 habitantes · 30 kg/año = 6.000.000 kg/año

• Materia prima que necesitamos extraer ahora:

= 7.440.000 kg de materia prima

Supone menos de la mitad de lo que se generaba antes.

• Ahorro de materias primas:18.600.000 – 7.440.000 = 11.160.000 kg de materias primas.

6.000.000 kg/año · 1.240 kg materia prima1.000 kg de residuos

40100

15.000.000 kg/año · 1.240 kg materia prima1.000 kg de residuos

500.000500

aire


48

13. Cemento, partículas de grava y arena.

14. Los termoplásticos se funden cuando se calientan, mientras que los termoestables endurecen cuandose calientan. Por su parte, los elastómeros se deforman enormemente al ser sometidos a esfuerzos.

15. • Lineal: las cadenas están unidas a otras de forma sencilla.• Ramificada: existe una cadena principal a la que se unen otras cadenas secundarias.• Entrecruzada: existen varias cadenas paralelas unidas mediante cadenas transversales.• Reticulados: están formadas por cadenas tridimensionales.

16. • Temperatura de fusión: por encima de esta temperatura, el polímero se encuentra en estado líqui-do; por debajo, en estado sólido.

• Temperatura de transmisión vítrea: marca el paso de sólido elástico a sólido amorfo.

17. a) Extrusión: la granza es empujada por un husillo que gira y funde el material, que sale por la boqui-lla del cabezal.

a) Soplado de películas: proceso similar al de extrusión, pero con una modificación en la salida delmaterial por la extrusora: se inyecta aire y el material se expande por el tubo y se pinza a la salida.

c) Soplado: se introduce un tubo de material caliente en un molde y se inyecta aire a presión en suinterior. El material se expande y toma la forma del molde.

d) Inyección por compresión: la cantidad necesaria de material se introduce entre el macho y la hem-bra del molde y se aplica presión para que adquiera la forma de éste.

e) Rotomoldeo: el material se introduce en un molde giratorio y adquiere la forma de éste.f) Inyección: mediante una máquina de inyección, se introduce el material caliente a presión en un

molde.

18. a) Viscoelasticidad: entre la temperatura de transmisión vítrea y la de fusión, los polímeros se com-portan como un líquido viscoso. Si en ese momento se aplica un esfuerzo, el polímero se deformay, al retirar el esfuerzo, tarda en recuperar su forma original.

b) Grado de polimerización: número medio de unidades monoméricas que forman una macromolécula.c) Deformación: ante la aplicación de un cierto grado de tensión, los materiales poliméricos se defor-

man mucho más que los metálicos.

19. Macromolécula: cadena de moléculas de gran tamaño formada por unidades monoméricas o monó-meros.

20. Monómero: cadena que se repite cíclicamente.


1. ¿Cuáles son las principales diferencias entre la inyección por compresión de los polímeros y el prensa-do-soplado de vidrios?Solución:• La inyección por compresión se aplica a polímeros; el prensado-soplado, a vidrios.• El molde de la inyección por compresión está formado por macho y hembra; en prensado-soplado,

solamente por la cavidad.• En inyección por compresión sólo hay un molde; en prensado-soplado hay uno para preforma y otro

con la forma de la pieza definitiva.• En inyección por compresión se aplica presión durante un tiempo; en prensado-soplado no sólo se

aplica presión, sino que en el segundo molde se inyecta aire para que el vidrio adquiera la forma final.


49

2. ¿Cuáles son las materias primas para la fabricación del cemento?

Solución: arcilla, caliza y agua.

3. Relaciona los distintos tipos de arcilla de la izquierda con las características de la derecha:A. Porcelana 1. Cuece a 900-1.000 ºC.B. Terracota 2. Estructura vitrificada después de cocción.C. Loza 3. Poco poroso; de color amarillo-gris.D. Gres 4. Cuece hasta 1.200 ºC.

Solución:A-2; B-1; C-4; D-3.

unidad

1. Sección sobre la que se aplica la fuerza: S = 121 – 12

2 = 0,32 – 0,22 = 0,05 m2

σ = = = 60.000 N/m2

2.S = π · r2 = π · ( )2

= 0,28 m2

F = σ · S = 850.000 · 0,28 = 238.000 N

3.S = = = 1,94 · 10–2 m2

S = π · r2 ⇒ r = = 0,078 ⇒ d = 156 mm

4.S = 12 ⇒ 1 = 1,94 · 10–2 = 0,139 m = 139 mm

5.S = = = 1,66 m2

S = π · (R2 – r2) = π · (0,82 – r2) = 1,66 ⇒ r = 0,33 m

Por tanto, el espesor de pared será: 0,8 – 0,33 = 0,46 m.

6. Sección: S = 121 – 12

2 = 0,2252 – 0,152 = 0,028 m2

τ = = = 39.111,11 N/m21.1000,028

FS

200.000120.000

Fσ

1,94 · 10–2

π

1.50077.000

Fσ

0,62

3.0000,05

FS

4


50

7.S = = = 0,232 m2

Striángulo = = = 0,232 ⇒ b = 0,73 m

h = b · sen60 = 0,86 · b

unidad

1.= = ⇒ = ⇒ n2 = 1.875 rpm

Velocidad en rad/s: 1.875 · = 196,34 rad/s

i = = 0,24

2. drueda = 50 · 5 = 250 mm

dpiñón = 12 · 5 = 60 mm

3.a) L = π · + 2 · E + = π · + 2 · 1.800 + = 5.566,6 mm = 5,56 m

b) L = π · + (d1 + d2)2 + 4 · E2 = π · + (700 + 550)2 + 4 · 1.8002 = 5.774,3 mm = 5,77 m

4.Cálculo de la velocidad media: vm = = = 4,764 m/s

Cálculo de la fuerza tangencial: F = ⇒ P = F · v = 720 · 4,76 = 3.427,2 w

Radio medio: r2m = = = 0,22 m = 220 mm

Angulos: tgα1 = = = 0,43 ⇒ α1 = 23,52°; α2 = α – α1 = 64 – 23,52 = 40,48°+ cosα + cos64

325200

n1

n2

sen64senα

60 · 4,762π · 200

60 · vm

2π · n2

Pv

2 · π · 325 · 0,14060

2 · π · n1 · r1m

60

700 + 5502

d1 + d2

2

(700 – 550)2

4 · 1.800700 + 550

2(d1 + d2)2

4 · Ed1 + d2

2

4501.875

2π60

n2

4505012

n2

n1

Z1

Z2

D1

D2

5

b · 0,86 · b2

b · h2

5802.500

Fτ

h

60°

b/2

b


51

5. Paso: π · m = π · 6 = 18,84 mm

Diámetro primitivo: dp = m · Z = 6 · 46 = 276 mm

Diámetro exterior: de = dp + 2 m = 276 + 2 · 6 = 288 mm

Diámetro interior: di = dp – 2,5 · m = 276 – 2,5 · 6 = 261 mm

Altura de diente: h = 2,25 · m = 2,25 · 6 = 13,5 mm

Distancia entre centros: a = = = 193 mm

6.Módulo circunferencial: mn = mc · cosβ ⇒ mc = = = 3,91 mm

Paso circunferencial: mc = ⇒ pc = mc · π = 3,91 · π = 12,3 mm

Paso normal: pn = pc · cosβ = 12,3 · cos40 = 9,42 mm

Diámetro primitivo: dp = mc · Z = 3,91 · 40 = 156,4 mm

Diámetro exterior: de = dp + 2 · mn = 156,4 + 2 · 3 = 162,4 mm

Diámetro interior: di = dp – 2,5 · mn = 156,4 – 2,5 · 3 = 148,9 mm

Altura de diente: h = 2,25 · mn = 2,25 · 3 = 6,75 mm

7.Módulo transversal: mt = = = 12

Paso normal: pn = π · mn = π · 6 = 18,84 mm

Diámetro primitivo: dp = mt · Z = 12 · 4 = 48 mm

Diámetro exterior: de = dp + 2· mn = 48 + 2 · 6 = 60 mm

Altura de diente: h = 2,25 · mn = 2,25 · 6 = 13,5 mm

8.Módulo circunferencial: mn = mc · cosβ ⇒ mc = = = 8,54 mm

Paso circunferencial: mc = ⇒ pc = mc · π = 8,54 · π = 26,84 mm

Paso normal: pn = pc · cosβ = 26,84 · cos35 = 21,98 mm

Diámetro primitivo: dp = mc · Z = 8,54 · 60 = 512,4 mm

Diámetro exterior: de = dp + 2 · mn = 512,4 + 2 · 7 = 526,4 mm

Diámetro interior: di = dp – 2,5 · mn = 512,4 – 2,5 · 7 = 494,9 mm

9.= = ⇒ = ⇒ n2 = 312,5 rpm

10.F · r = = 29,4 ⇒ r = = 0,49 m ⇒ r ≥ 0,49 m

Por tanto, el radio debe ser mayor o igual a 0, 49 m para que se cumpla la condición.

29,460

30 · 9,8 · 0,22

n2

7502560

n2

n1

Z1

Z2

D1

D2

pc

π

7cos35

mn

cosβ

6sen30

mn

senβ

pc

π

3cos40

mn

cosβ

276 + 1102

dp rueda + dp piñón

2


52

11.i = = = 0,17

12.i = = = 0,125

13.i = = = 0,05

14. a) D1 = m · z = 5 · 20 = 100 mmb) D1 + D2 = 2 · 300

100 + D2 = 600D2 = 500

c) Z2 = = = 100

d) i = = = 0,2

e) n2 = n1 · i = 1.500 · 0,2 = 300 rpm

f) 300 · = 31,41 rad/s

15. i = = = 0,25

= 0,25

+ = 180 mm

D1 = 72 mmD2 = 288 mm

• Piñón: • Rueda:D1 = 72 mm D2 = 288 mmm = 4 m = 4

Z1 = = = 18 dientes Z2 = = = 72 dientes2884

D2

m724

D1

m

D2

2D1

2

D1

D2

3751.500

n2

n1

260

20100

Z1

Z2

5005

D2

m

0,05 · 0,1 · 0,150,2 · 0,25 · 0,3

d1 · d3 · d5

d2 · d4 · d6

20 · 25 · 3040 · 50 · 60

Zconductoras

Zconducidas

14 · 14 · 1425 · 25 · 25

Z1 · Z3 · Z5

Z2 · Z4 · Z6

14

24

3


53

Material de ampliación

• Cálculo de los principales parámetros de los engranajes cónicos de dientes rectos:

unidad

1. a) Remaches:

τ = = = 442,09 kp/cm2

· N · 3

b) Chapa:

σ = = = 61,47 kp/cm2

Se verifica que las tensiones que aparecen son menores que las tensiones admisibles.

2. a) Remaches:

τ = = = 119,36 kp/cm2

· N · 4

b) Chapa:

σ = = = 23,43 kp/cm2


3. a) Remaches:

τ = = = 649,61 kp/cm2

· N · 10π · 1,42

4π · d2

4

10.000F

1.500(40 – 4 · 2) · 2

F(H – N · d) · e

π · 22

4π · d2

4

1.500F

1.500(28 – 3 · 1,2) · 1

F(H – N · d) · e

π · 1,22

4π · d2

4

1.500F

6

parámetros fórmulas de cálculo

Piñón: subíndice 1; rueda: subíndice 2; m: módulo. m = = d2

Z2

d1

Z1

Z1: número de dientes del piñón.Z2: número de dientes de la rueda.ββ1: semiángulo del cono primitivo del piñón.ββ2: semiángulo del cono primitivo de la rueda.

tgβ1 = =

tgβ2 = = Z2

Z1

d2

d1

Z1

Z2

d1

d2

dp: diámetro primitivo. dp1 = m · Z1 dp2 = m · Z2

de: diámetro exterior.de1 = dp1 + (2 · m · cosβ1)de2 = dp2 + (2 · m · cosβ2)


54

b) Chapa:

σ = = = 86,80 kp/cm2


4.τadm ≥ ⇒ N = = = 1,96 ≈ 2 remaches

· N · τadm · 800adm

Por tanto, se necesitan dos remaches.

5.τ = = = 2.546 kp/cm2

· N · 5

2.546 kp/cm2 > τadm remache

Por tanto, la unión no aguantará.

6. a) Remaches:

τ = ⇒ F = τ · · N = 800 · · 6 = 5.428,67 kp

· N4 4

b) Chapa:

σ = ⇒ F = σ · (H – N · d) · e = 1.200 · (22 – 6 · 1,2) · 1 = 17.760 kp

De entre los dos resultados, debe tomarse el menor. Por tanto, la fuerza máxima que es capaz desoportar esta unión es 5.428,67 kp.

7.σ = = = 375 kp/cm2

8.σ = ⇒ F = σ · L · e = 700 · 5 · 1 = 3.500 kp

9.σ = = = 117,85 kp/cm2

10.σ = ⇒ F = σ · 2 · L · e · cos45 = 700 · 2 · 5 · 1 · cos45 = 4.949 kp/cm2

11. Remaches:

τ = = = 282,94 kp/cm2

· N · 4π · 1,52

4π · d2

4

2.000F

F2 · L · e · cos45

4.5002 · 10 · 1,2 · cos45

F2 · L · e · cos45

FL · e

4.50010 · 1,2

FL · e

F(H – N · d) · e

π · d2

4

π · 1,22π · d2F

π · 12

4π · d2

4

10.000F

π · 0,92

4π · d2

4π · d2

4

1.000FF

10.000(78 – 10 · 1,4) · 1,8

F(H – N · d) · e


55

Chapa:

σ = = 60,6 kp/cm2

12. Remaches:

τ = = 1.273 kp/cm2 (supera la τadm)

· 6

Chapa:

σ = = 136,36 kp/cm2

13.

τ = ⇒ N = = = 1,41 ⇒ 2 remaches

· N · τ · 800

14. Remaches:

τ = = 1.309,91 kp/cm2 ⇒ Se romperá.

· 6

15. Remaches:

F = τ = · N = 800 · · 10 = 1.570 kp

Chapa:

F = σ · (H – N · d) · e = 1.200 · (25 – 10 · 0,5) · 0,5 = 12.000 kp

Se toma la menor de las fuerzas: 1.570 kp.

Ejercicios de ampliación

1. En una unión remachada, determina la anchura mínima (H) que puede tener la chapa.Datos: e = 1 cm

N = 5 remachesd = 2 cmτadm remache = 800 kp/cm2

σadm chapa = 1200 kp/cm2

Solución:Primero hallamos la fuerza máxima que pueden transmitir los remaches:

τadm = ⇒ F = τadm · · N = 800 · · 5 = 12.566,37 kp

· N4 4

Después, para esa fuerza máxima obtenida, se determina la anchura de la chapa:

σadm = ⇒ H = + N · d = + 5 · 2 = 20,47 cm12.566,371.200 · 1

Fσadm · e

F(H – N · d) · e

π · d2

4

π · 22π · d2F

π · 0,52

4π · d2

4

π · 0,92

4

5.000

π · 1,52

4π · d2

4π · d2

4

2.000FF

6.000(50 – 6 · 1) · 1

π · 12

4

6.000

2.000(28 – 4 · 1,5) · 1,5


56

2. Dos placas soldadas a solape tienen una longitud de 20 cm y un espesor de 1,2 cm. Halla la longitudque deberían tener si estuviesen soldadas a tope, teniendo en cuenta que la tensión admisible de la sol-dadura es de 700 kp/cm2 y deben soportar la misma fuerza máxima.

Solución:

= ⇒ L = 2 · 20 · cos45 = 28,28 cm

unidad

1. b) En serie y en paralelo.

2. b) Menor.

3. • Un cortacircuito es un fusible que se coloca en el circuito y evita que intensidades superiores a las quepuede soportar la instalación antesde que se estropeen los componentes del circuito. Al fundirse elfusible por el paso de esa intensidad elevada, origina un cortacircuito.

• Un cortocircuito se produce cuando en el circuito se efectúa una unión fortuita o provocada pormedio de un conductor de muy baja resistencia, con lo cual prácticamente toda la intensidad pasapor él; la mayoría de las veces se inflama y en ocasiones puede llegar a provocar un incendio.

4.R = ρ · ; m = d · v ⇒ v = = S · l

Donde d es la densidad y v es el volumen.De estas expresiones, resulta:

R = ρ · ⇒ S = = π · r 2

S = = 7,888 · 10–7 m2

r = = 5,01 · 10–4 m = 0,05 mm

Donde r es el radio del hilo.Aplicando este valor a la expresión primera de la resistencia en función de la resistividad tendremos:

0,54 = 1,7 · 10–8 · ⇒ l = 25,056 m

Por tanto: Longitud: 25 mDiámetro: 1 mm

l7,888 · 10–7

7,888 · 10–7

π

1,7 · 10–8 · 0,170,54 · 8.600

ρ · mR · d

mS 2 · d

md

lS

7

F/2 · L’’ · e/ · cos45

F/L · e/

14

24

3


57

5.P = ; P = V · I

P = = 49,1 W

P = V · I ⇒ V = = = 18,20 V

6. Req = 3.642,85 Ω

Itotal = = = 3,29 · 10–3 A = 3,29 mA

I1 = 3,29 mA

I2 = 0,941 mA

I3 = 2,352 mA

I4 = 3,29 mA

7. Para averiguar todo lo que se nos pide, hay que calcular la resistencia equivalente del conjunto: en estecaso, la resistencia equivalente a 3 resistencias iguales asociadas en paralelo.

= + + = ⇒ Req = = = 78,33 Ω

La intensidad total será:

Itotal = = 1,40 A

Como las tres resistencias son iguales, circulará por ellas la misma intensidad, que será igual a una ter-cera parte de la intensidad principal:

Iresistencia = = 0,46 A

La potencia consumida será:

P = V · I = 110 V · 1,40 A = 154 W

8. Se puede observar que tenemos una asociación de tres resistencias en paralelo cuyos respectivos valoresson 2 Ω, 4 Ω y 4 Ω:

= + + = ⇒ Req1 = 1 Ω44

14

14

12

1Req1

1,40 A3

110 V78,33 Ω

235 Ω3

R3

3R

1R

1R

1R

1Req

123.642,85

VReq

49,1 W2,7 A

PI

177.000 J 3.600 s

Tt

R R R110 V


58

El circuito que resulta es:

En el nuevo circuito, tenemos dos resistencias de valor 4 Ω y 1 Ω en serie. Por tanto, su resistencia equi-valente será:

Req2 = 4 + 1 = 5 Ω

El nuevo circuito será:

Para finalizar el ejercicio, se obtiene la asociación en paralelo de tres resistencias cuyos respectivos valoresson 2 Ω, 8 Ω y 5 Ω:

= + + = ⇒ Rtotal = Ω = 1,21 Ω

9. Tenemos, pues, el siguiente circuito:

Como la potencia que consume cada una de las resistencias es de 45 W:

P = V · I ⇒ 45 W = 4,5 V · I ⇒ I = = 10 A

Si la potencia que consumen es la misma y la diferencia de tensión en cada resistencia es también lamisma, la intensidad que circulará por cada una de las resistencias será la misma.Como I1 = I 2, la intensidad que marcará el amperímetro es:

I = I1 + I 2 = 10 A + 10 A = 20 A

10. Hay que buscar la razón en la expresión Q = V · I · t. Como V, que es la tensión de la red, se mantieneconstante, el calor aumentará al disminuir la resistencia. La resistencia es directamente proporcional ala longitud del conductor, por lo que, al acortarlo, disminuirá también la resistencia.

45 W4,5 V

4033

3340

15

18

12

1Rtotal

2 Ω 8 Ω 1 Ω

4 Ω

2 Ω 8 Ω 5 Ω

1,21 Ω

A

4,5 V


59

11.a) I = = = 4,4 A

b) P = V · I = 220 · 4,4 = 968 W

c) E = P · t = 968 · 4 · 3.600 = 13,93 · 106 JE = 0,968 kW · 4 h = 3,87 kWh

d) Ecalorífica = Eeléctrica consumida

Q = Ecalorífica = 13,93 · 106 J = 3,33 · 106 cal

12. Resistencia equivalente del grupo de resistencias en paralelo:

= + ⇒ Req1 = 250 Ω

Resistencias en serie: Req2 = 3.000 + 1.600 = 4.600 Ω

Resistencia equivalente del paralelo entre ambas:

= + ⇒ Req = 237,11 Ω

Para hallar la resistencia final, hay que sumar la resistencia de 1.000 Ω:R = 237,11 + 1.000 = 1.237,11 Ω

13. a) 12.000 Ω ± 5 %b) 56.000 Ω ± 5 %c) 17.000 Ω ± 5 %d) 26 Ω ± 5 %e) 1 Ω ± 5 %

14. a) Negro, gris, naranja, oro.b) Naranja, naranja, amarillo, oro.c) Blanco, blanco, amarillo, oro.d) Negro, violeta, negro, oro.e) Marrón, violeta, marrón, oro.

15.= + ⇒ Req = 373,33 Ω

I = = = 0,0241 A = 24,1 mA

16. Intensidad que circula por el circuito:

I = = = 1,125 · 10–2 A = 0,01125 A

Vmedido = I · R = 0,01125 · 400 = 4,5 V

9800

VReq

9373,33

VReq

1800

1700

1Req

14.600

1250

1Req

1500

1500

1Req1

22050

VR


60

17. Req = 30 Ω

Valor que marca A1 ⇒ I1 = = = 0,15 A

V1 = I1 · 10 Ω = 1,5 VV2 = Vtotal – I1 = 3 V

18.I2 = = = 0,1 A

I3 = = = 0,05 A

I4 = = = 0,033 A

I1 = I2 + I3 + I4 = 0,183 A


1. Calcula la resistencia equivalente a la siguiente asociación de resistencias:

Solución: 13 Ω


Solución: 45 Ω


Solución: 8,5 Ω

10300

VR1

10200

VR1

10100

VR1

4,530

VR

12 Ω

12 Ω

3 Ω

10 Ω

3 Ω

100 Ω

20 Ω

25 Ω

100 Ω

25 Ω

9 Ω

7 Ω

1 Ω1 Ω1 Ω

9 Ω

9 Ω


61


Solución: 5,35 Ω


Solución: 15,5 Ω

Actividades de ampliación

1. Asociación de condensadores• La asociación en serie de condensadores se emplea cuando nos interesa disminuir la capacidad del

circuito. Para unir en serie varios condensadores, se unen la armadura negativa del primero con lapositiva del segundo, la negativa del segundo con la positiva del tercero, y así sucesivamente.En esta asociación, el inverso de la capacidad de los condensadores asociados en serie es igual a lasuma de los inversos de las capacidades de cada uno de ellos:

= + + ... +

• La asociación en paralelo de dos o más condensadores se emplea cuando interesa aumentar la capa-cidad del circuito.Esta asociación equivale a formar un solo condensador, cuya capacidad total es igual a la suma de lascapacidades de los condensadores unidos en paralelo:Ceq = C 1 + C 2 + ... + Cn

Ejemplo:Dados dos condensadores, calcular la capacidad de cada uno de ellos si, cuando están asociados enserie, su capacidad equivalente es de 1 µF y, en paralelo, es de 4 µF.

Solución:Planteando las ecuaciones:

= + ⇒ =

4 µF = C1 + C2 ⇒ C1 = 4 µ – C2

Despejando se obtiene:C1 = 2 µFC2 = 2 µF

C2 + C1

C1 · C2

11 µF

1C2

1C1

11 µF

1Cn

1C 2

1C 1

1Ce

1 Ω

3 Ω

4 Ω

2 Ω

10 Ω

2 Ω

2 Ω

1 Ω 2 Ω

3 Ω

10 Ω 2 Ω4 Ω

4 Ω

7 Ω

10 Ω

10 Ω


62

2. Asociación de bobinas• En una asociación en serie de bobinas la expresión de la bobina equivalente será:

Leq = L1 + L2 + ... + Ln

• En una asociación en paralelo de bobinas, la expresión de la bobina equivalente será:

= + + ... +

3. Si tenemos varios condensadores conectados en serie, su capacidad equivalente será:a) Igual.b) Mayor.c) Menor.

Solución: c)

4. Razona el motivo por el que es importante poner una lámpara incandescente al voltaje marcado enella.

Solución:Como la resistencia es constante y la intensidad es I = V/R, ésta será proporcional al voltaje. De la mismamanera, la luminosidad depende del calor desprendido:

Q = 0,24 · R · I 2 · t = 0,24 · R · · t

Dicho calor será proporcional al cuadrado de la tensión. Por esta razón, si damos poca tensión, apenaslucirá; en cambio, si le damos mucha tensión, es fácil que se funda.

unidad

1. Si hemos definido en un nudo unos sentidos positivos y negativos según las corrientes entren o salgandel nudo, el hecho de que una de las que hayamos considerado positiva nos dé al final un valor nega-tivo querrá decir que, en lugar de entrar al nudo, saldrá de él. El valor obtenido de la corriente serácorrecto, pero su sentido no.

2. La respuesta es la asociación de resistencias en oposición (b). La razón es que la intensidad de lacorriente que puede llegar a suministrar este tipo de baterías es directamente proporcional a la restade la fem de los generadores que se encuentran en oposición, con lo que la intensidad cae notable-mente.

3. No. De plantear el sistema de ecuaciones a los tres nudos del circuito, obtendremos sólo dos ecuacio-nes linealmente independientes, por lo que deberemos emplear la segunda ley de Kirchhoff o ley demallas para obtener una última ecuación y poder resolver el circuito.

4. Nudo A: I1 + I2 + I3 = 0Malla 1: 10 – 5 · I1 + 8 · I2 – 8 = 0Malla 2: 8 – 8 · I2 + 12 · I3 – 6 = 0

El sistema de ecuaciones que queda es:I1 + I2 + I3 = 010 – 5 · I1 + 8 · I2 – 8 = 08 – 8 · I2 + 12 · I3 – 6 = 0

8

V 2

R 2

1Ln

1L2

1L1

1Leq


63

Operando con estas tres ecuaciones, obtenemos la solución:I1 = 0,28 AI2 = –7,14 · 10-2 AI3 = –0,21 A

El signo «–» indica que la intensidad en que aparece circula en sentido contrario al previsto.

5. Nudo A: I1 + I2 + I3 = 0Malla 1: 10 – 10 · I1 + I2 = 0Malla 2: 5 – 1 · I2 + 5 · I3 = 0

El sistema de ecuaciones que queda es:I1 + I2 + I3 = 010 – 10 · I1 + I2 = 05 – 1 · I2 + 5 · I3 = 0

Operando con estas tres ecuaciones, obtenemos la solución:I1 = 1 AI2 = 0 AI3 = –1 A


6. Nudo A: I1 – I4 – I6 = 0Nudo B: – I1 + I2 + I3 = 0Nudo C: – I2 + I4 – I5 = 0

Malla 1: 10 + 10 · I1 + I2 = 0Malla 2: 5 – I2 + 5 · I3 = 0Malla 3: 4 + 4 · I6 = 0

El sistema de ecuaciones que queda es:I1 – I4 – I6 = 0–I1 + I2 + I3 = 0–I2 + I4 – I5 = 010 + 10 · I1 + I2 = 05 – I2 + 5 · I3 = 04 + 4 · I6 = 0

Operando con estas seis ecuaciones, obtenemos la solución:I1 = –1 AI2 = 0 AI3 = –1 AI4 = 0 AI5 = 0 AI6 = –1 A


7. Nudo A: I1 + I2 + I3 = 0Malla 1: –I1 + 2 – 3 · I1 + I2 – 4 = 0Malla 2: 4 – I2 + I3 + 2 = 0

El sistema de ecuaciones que queda es:I1 + I2 + I3 = 0–I1 + 2 – 3 · I1 + I2 – 4 = 04 – I2 + I3 + 2 = 0


64

Operando con estas tres ecuaciones, obtenemos la solución:I1 = 0,22 AI2 = 2,88 AI3 = –3,11 A


8. Nudo A: I1 + I2 + I3 = 0Malla 1: 2 – I1 + 2 + 5 · I2 + 10 = 0Malla 2: –10 – 5 · I2 + I3 + 2 · I3 + 2 = 0

El sistema de ecuaciones que queda es:I1+ I2 + I3 = 02 – I1 + 2 + 5 · I2 + 10 = 0–10 – 5 · I2 + I3 + 2 · I3 + 2 = 0

Operando con estas tres ecuaciones, obtenemos la solución:I1 = – 3,12 AI2 = –2,17 AI3 = –0,95 A


9. –I1 + I2 + I3 = 0–4,5 + 100 I1 + 200 I1 + 100 I2 = 0–100 I2 + 200 I3 + 100 I3 = 0

–I1 + I2 = 0

–4,5 + 300 I2 + 100 I2 = 0

–4,5 + 300 · I2 + 100 I2 = 0

I2 = 0,009 A

10. –I1 + I2 + I3 = 0 I1 = 0,015 A–4,5 + 100 I1 + 100 I2 = 0 ⇒ I2 = 0,03 A–100 I2 + 100 I3 + 4,5 = 0 I3 = – 0,015 A

Como en I3 aparece el signo «–», la intensidad irá en sentido contrario al previsto.


Circuitos con shuntLos amperímetros son instrumentos muy sensibles. Para que un amperímetro sea capaz de medir intensida-des elevadas o para proteger el aparato, se instala un circuito en derivación llamado shunt. Este circuito en derivación hace que por el aparato sólo pase una fracción conocida de la corriente que sequiere medir.

43

43

I1 = 0,012Solución: I2 = 0,009

I3 = 0,003

R

r

A

i

I - i

IVa Vb

14

24

31

42

43

14

24

3

14

24

3


65

Para hallar el valor de la intensidad:

Vb – Va = i · R

Vb – Va = (I – i) · r ⇒ i · R = (I – i) · r ⇒ i · R = I · r – i · r ⇒ I = · i

Como i es la medida del amperímetro, basta multiplicar este valor por el cociente de resistencias indicadopara hallar I.

unidad

1.F = p · S · µ = p · π · 0,9

F = 6 kp/cm2 · π cm2 · 0,9 = 67,82 kp

2. F = p · S · µ

105 = 6 · π · · 0,9

D = = 4,97 cm ⇒ Se tomará un cilindro de 5 cm de diámetro.

3. F = p · S · µ

F = p · (D2 – d2) · 0,9

147 = 6 · (D2 – 1) · 0,9

D = + 1 = 5,97 cm ⇒ Se tomará un cilindro de 6 cm de diámetro o superior.

4. Avance:

F = p · S · µ

F = p · π · · µ

F = 6 · π · · 0,9 = 67,85 kp

Retroceso:

F = 6 · (D2 – d2) · 0,9 = 63,60 kpπ4

42

4

D2

4

147 · 46 · π · 0,9

π4

π4

105 · 46 · π · 0,9

D2

4

42

4

d2

4

9

R + rr

14

24

3


66

5. Avance:

F = p · π · · µ

106 = 6 · π · · 0,9

D = ≈ 5 cm

Retroceso:

F = p · · (D2 – d) · µ

101,75 = 6 · · (52 – d) · 0,9

d = D2 – ≈ 1 cm

6. Avance:

F = p · π · · µ

250 = 6 · π · · 0,9

D = = 7,67 cm o más

Retroceso:

F = p · · (D2 – d2) · µ

245 = 6 · · (D2 – 1,52) · 0,9

D = 1,52 + = 7,74 cm o más

Por tanto, el diámetro mínimo para cumplir ambas condiciones es 7,74 cm.

7.

245 · 46 · π · 0,9

π4

π4

250 · 46 · π · 0,9

D2

4

D2

4

101,75 · 46 · π · 0,9

π4

π4

106 · 46 · π · 0,9

D2

4

D2

4


67

8.

9.

10.

Ejercicios de ampliación

1. Dibuja un sistema con un cilindro de doble efecto que tenga regulada la velocidad de avance y retroceso.Solución:


68

2. Diseña un sistema para controlar un cilindro de simple efecto que puede ser controlado desde cuatropuntos indistintamente. Al pulsar uno de los cuatro pulsadores, el cilindro saldrá; al dejar de pulsarlo,el cilindro retrocederá y permanecerá en reposo hasta que se pulse otro pulsador.Solución:

3. Diseña un sistema para controlar un cilindro de doble efecto con válvula pilotada neumáticamente. Alactuar sobre dos pulsadores a la vez, el vástago saldrá; al dejar de pulsar alguno de ellos, el cilindroretrocederá y permanecerá en reposo hasta que se pulsen de nuevo los dos actuadores.Solución:

4. Diseña un sistema con un cilindro de doble efecto controlado por una válvula de mando manual 4/2.El vástago tiene aumentada su velocidad de avance gracias a una válvula de escape rápido.Solución:

A

RP

Ax y


69


a) Símbolos neumáticosA continuación se muestran todos los símbolos neumáticos usados habitualmente en la industria:

accionamientos de las válvulas

con control manualgeneral

por palanca

por palpadormecánico

por rodillo

por pilotajeneumático directo

por electroimány válvula pilotadaneumáticamente

mando general pordepresión

por pulsador

por pedal

por muelle

por rodillo abatible

por electroimán

mando general porpresión

mando por presióndiferencial

conductos y conexiones

conducto de drena-je, fuga o purga

conduccióneléctrica

cruce de conduccio-nes sin conexión

orificio de evacua-ción de aire no co-nectable

toma tapada

conexión rápida sinválvula antirretorno

dispositivo de encla-vamiento para mante-ner en una deter-minada posición

conducto flexible

uniónde conducciones

purga de aire

orificio de evacua-ción conectable porrosca

toma con líneade conexión

eje rotativoen un sentido

eje rotativo en dossentidos

caudalímetro contador totalizador

conexión rápida conválvula antirretorno

dispositivo de parobrusco

válvulas distribuidoras

válvula de dos vías ydos posiciones (2/2)

válvula de tres vías ydos posiciones (3/2)

válvula de cuatro víasy dos posiciones (4/2)

válvula de cuatro víasy dos posiciones (4/2)

válvula conestrangulamientode dos posicionesextremas y unnúmero infinitode posicionesintermedias quevarían con el gradode estrangulamiento

válvula de dos vías ydos posiciones (2/2)

válvula de tres vías ydos posiciones (3/2)

válvula de cinco vías ydos posiciones (5/2)

válvula de cuatro vías ytres posiciones (4/3)

válvula de cinco vías ytres posiciones (5/3)

válvula con estrangu-lamiento de dos posi-ciones extremas y unacentral con un núme-ro infinito de posicio-nes intermedias

cilindros

de simple efecto conretorno por fuezaexterior

de doble efecto

con amortiguaciónfija en dos cámaras

telescopio de simpleefecto

de simple efecto conretorno por muelle

de doble vástago

con amortiguaciónregulable en las doscámaras

telescopio de dobleefecto

conversión de la energía

compresor

motor neumáticocon dos sentidosde flujo

motor neumáticocon un sentidode flujo

motor oscilante

convertidores de presión

operando con flui-dos de la misma na-turaleza

operando con airey aceite


70

b) Funcionamiento de válvulas:La figura siguiente muestra cómo están constituidas internamente dos válvulas distribuidoras (una válvu-la 3/2 y una válvula 5/2):

La figura siguiente muestra cómo funciona internamente la válvulas distribuidora 5/2 pilotada desdeambos lados:

unidad

1.n = = = 557,04 rpm

2.v = = = 18,849 m/min

3. a)n = = = 397,88 rpm

b)n = = = 530,51 rpm

1.000 · 20π · 12

1.000 · vπ · d

1.000 · 15π · 12

1.000 · vπ · d

π · 30 · 2001.000

π · d · n1.000

1.000 · 35π · 20

1.000 · vπ · d

10

X X

R

PAR P S

B A

A

RP

X

A

RP

X

S

B

X Y

B A

R P S

A

RP

X

S

B

Y

X Y

B A

R P S

A

RP

X

S

B

Y


71

4.t = = = 1,2 min = 72 s

5.t = = = 0,5 min = 30 s

v = = = 14,13 m/min

6.ω = 800 · = 83,77 rad/s

7.ω = 500 · = 52,35 rad/s

d = 40 mm = 0,04 m

v = ω · = 52,35 · = 1,047 m/s

8.ω = 1.500 · = 157,07 rad/s

r = 40 mm = 0,04 m

v = ω · = 52,35 · 0,04 = 6,28 m/s

9.v = ω ·

5 = ω · ⇒ ω = 100 rad/s

n = ω · = 954,9 rpm

Si la máquina no es de control numérico, habrá que seleccionar la velocidad más cercana a ésta.

10.v = ω ·

3 = ω · ⇒ ω = 27,27 rad/s

27,27 · = 260,43 rpm

Por tanto, se elegiría la velocidad n = 250 rpm, que es la más próxima a 3 m/s.

11. V = · l = · 8 = 125,66 cm3

125,66 · 4 · 10.000 = 5.026.548,24 cm3 de viruta = 5,026 m3 de viruta.Peso de la viruta peso del material arrancado: 0,12566 · 7,8 · 10.000 = 9.801,48 kg.

π (62 – 42)4

π (D2 – d2)4

602π

0,222

d2

602π

0,12

d2

d2

2π60

0,042

d2

2π60

2π60

π · 15 · 3001.000

π · d · n1.000

300,2 · 300

La · n

600,25 · 200

La · n


72


Demuestra que la fórmula de la velocidad de corte usando las unidades de taller es la misma que la fórmu-la con unidades del sistema internacional.

Solucion:Hay que operar arrastrando las unidades:

v (m/s) = ω (rad/s) · (m)

v (m/s) = v (m/min) ·

ω (rad/s) = n (rev/min) · ·

(m) = (mm) ·

v (m/min) · = n (rev/min) · · (mm) · ⇒ v (m/min) =

unidad

1.e2 = = = 16,31 mm

2.e1 = = = 14 mm

3. D1 = D22 + 4 · D2 · H = 2982 + 4 · 298 · 120 = 481,5 mm

4.H = = = 91,85 mm

5.L = a + + b = 280 + + 320 = 694,24 mm

6.1.200 = a + + 350

a = = 610,32 mm

Por tanto, el radio tendrá un valor: r = = 152,58 mma4

(1.200 – 350) · 8π + 8

2

π · 602

π · r2

7002 – 5402

4 · 540D2

1 – D22

4 · D2

1.500 · 2.100 · 6900 · 1.500

b2 · l2 · e2

b1 · l1

1.550 · 600 · 601.800 · 1.900

b1 · l1 · e1

b2 · l2

11

π · d (mm) · n (rpm)1.000

11.000

d2

2π60

1 min60 s

1 m1.000 mm

d2

d2

1 min60 s

2π rad1 rev

1 min60 s

d2

a4

π


73

7.L2 = · L1 = · 6.000 = 8.166,66 mm

8.Reducción del área = 1 – = 1 – = 0,2653 ⇒ 26,53 %

9.

10.Reducción del área = 1 – ⇒ 0,5 = 1 – ⇒ r2 = (1 – 0,5) · 17,52 = 12,37 mm

Por tanto, el diámetro será el doble, es decir, 24,74 mm.


1. Un lingote ocupa un volumen de 0,12 m3 antes de ser laminado y tiene una longitud inicial de2.000 mm y una anchura inicial de 1.000 mm. Tras ser laminado, su longitud ha aumentado 285,71 mmy su anchura, 50 mm. Halla el espesor inicial y el espesor final del lingote.

Solución:Pasamos el volumen a mm3: Vi = 120.000.000V1 = b1 · l1 · e1 ⇒ 120 · 106 = 1.000 · 2.000 · e1 ⇒ e1 = 60 mm

V2 = b2 · l2 · e2 ⇒ ⇒ 120 · 106 = 1.050 · 2.285,71 · e2 ⇒ e2 = 50 mm

2. Se quiere embutir una chapa circular de diámetro 700 mm para conformar una pieza con un diame-tro tres veces mayor que la altura. ¿Cuál será la altura de la pieza conformada?

Solución:D1= 700 mmD2= 3H

H = = ⇒ H = = 152,75 mm

7002

217002 – 9 · H2

4 · 3 · HD2

1 – D22

4 · D2

b2 = b1 + 50L2 = L1 + 285,71

r22

17,52

r22

r 21

152

17,52

r22

r 21

(17,5)2

152

r21

r 22

pieza procedimiento

molde para inyección electroerosión

leva pulvimetalurgia

manilla para un camión fundición

alambre trefilado

tubo doblado doblado

recipiente circular embutición


74


Además de los procesos de fundición vistos en el texto, puede ser interesante conocer algún otro, así comolas máquinas con las que se realizan.

Fundición centrífuga En los procesos de fundición centrífuga, se utiliza la fuerza centrífuga que aparece al girar una cámara enla que se encuentra el metal fundido a alta velocidad. Las modalidades más importantes de este sistema defundición son tres: a) Fundición centrífuga real.b) Fundición semicentrífuga.c) Centrifugado.

a) Fundición centrífuga real: se utiliza para fabricar tubos y otros productos con simetría. El molde con laforma del objeto que hay que realizar se rellena del metal y se hace girar.

b) Fundición semicentrífuga: aprovechando la fuerza centrífuga, se rellena la periferia de los moldes,mientras que el centro queda hueco. Es un procedimiento con el que las piezas realizadas suelennecesitar un acabado posterior.

c) Centrifugado: la fuerza centrífuga se aprovecha para rellenar los moldes de varias piezas que estáncolocadas en racimo (como en la fundición a la cera perdida).

base giratoria

moldes enracimo que se

rellenan con lafundición

motor que proporciona el giro del molde molde


75

unidad

1. Ec = Ep

m · v2 = m · g · h

Despejando v queda:

m/ · v2 = m/ · g · h

v = 2 · g · h = 2 · 9,8 · 1 = 4,42 m/s

2. v = 2 · g · h = 2 · 9,8 · 2 = 6,26 m/s

3. E = µ · m · g · hE = 0,5 · 100.000 · 9,8 · 150 = 73,5 · 106 J

4.v = 36 · = 10 m/s

Ahora se puede aplicar la fórmula directamente:

Ec = m · v2 = 0,5 · 30 · 102 = 1.500 J

5.v = 120 · = 33,33 m/s

Ahora se puede aplicar la fórmula directamente:

Ec = m · v2 = 0,5 · 1.200 · 33,332 = 6,66 · 105 J

6. Ec1 = Efrenada + Ec2

m · v21 = Efrenada + m · v2

2

0,5 · 900 · 33,332 = 100.000 + 0,5 · 900 · v22

v2 = 29,81 m/s = 107,3 km/h

7. 50 · 0,8 = 40 kg

Q = 40 · 10.000 = 400.000 kcal

400.000 kcal · 4,18 · 1.000 = 1,672 · 109 J

P = = = 23.222 W = 23,22 kW

8. Q = m · Cp · ∆T

20.000 = 1 kg · 1 kcal/kg · oC · 4.180 J/kcal · ∆T oC

∆T = 4,78 oC

0,25 · 1,672 · 109

5 · 3.600µ · Q

t

12

12

12

1.0003.600

12

1.0003.600

12

12

12


76

9. E = 1 · 3.000 = 3.000 kcal = 12,54 · 106 J

10. 80 · 106 cal = m · 8.200.000 cal/kgm = 9,75 kg

11. Qsuministrado = 100 · 0,75 · 10.350.000 cal = 7,76 · 108 cal

Qútil = µ · Qsuministrado = 0,78 · 7,76 · 108 cal

Qútil = m · Cp · ∆T

0,78 · 7,76 · 108 cal = 20.000 kg · 1.000 cal/kg · oC · ∆T oC

∆T = 30 oC

12. E1 hora = 3,6 · 106 · 0,7 J = 2,52 · 106 J

E1 hora = m · g · h

2,52 · 106 J = m · 9,8 · 10

m = 25.714 kg = 25.714 L

13. Q = µ · volumen · densidad · poder calorífico

10.000 kcal = 0,7 · V · 0,75 · 10.000 kcal/kg

V = 1,9 L/h

14. E = P · t

28 · 1 kg · 1.000 cal · 4,18 J/cal = 0,9 · 300 · t

t = 433 s = 7 min 13 s

15. E = 2 · 10–6 kg · (3 · 108 m/s)2 = 18 · 1010 J

16. 50 km/h = 13,88 m/s

Ec = m · v2 = · 1.000 · 13,882 = 96.450,61 J

L = = 19,29 m

17. 100 km/h = 27,77 m/s

Ec = m · v2 = · 1.000 · 27,772 = 385.802,46 J

L = = 77,16 m

Es decir, a doble de velocidad, recorrerá el cuádruple de distancia de frenado.

385.802,465.000

12

12

96.450,615.000

12

12


77

Material de refuerzo

Fórmulas y unidades de cada magnitud

P: potencia (W)E: energía (J)t: tiempo (s)

P = Et

potencia

P: potencia (W)E: energía (J)t: tiempo (s)

E = P · tenergía

Ep: energía potencial (J)m: masa (kg)g: aceleración de la gravedad (m/s2)h: altura (m)

Ep = m · g · henergía potencial

E: energía potencial (J)K: constante de rigidez del muelle (N/m)x: compresión del muelle (m)

E = 1/2 K · x2energía potencial elástica

Ec: energía cinética (J)m: masa (kg)v: velocidad del cuerpo (m/s)

energía cinética Ec = m · v212

E: energía eléctrica (J)I: intensidad (A)t: tiempo (s)

energía eléctrica E = V · I · t

Q: calor desprendido (J)m: masa del combustible (kg)Pc: poder calorífico del combustible (J/kg)

energía química Q = m · Pc

E: energía producida (J)m: masa que se transforma en energía (kg)c: velocidad de la luz (c = 3 · 108 m/s)

energía nuclearfórmula de Einstein:

E = m · c2

Q: calor suministrado al cuerpo o cedido por éste(J)m: masa del cuerpo (kg)Cp: coeficiente llamado calor específico (J/kg · oC)∆T = Tf – Ti: incremento de temperatura (oC), esdecir, la diferencia entre la temperatura final y lainicial (si el cuerpo cede calor, será un decre-mento de temperatura).

energía térmica Q = m · Cp · ∆T

v: velocidad (m/s)g: aceleración de la gravedad (m/s2)h: altura desde la que ha caído el cuerpo (m)

transformación de energíapotencial en cinética

Ec = Ep

m · v2 = m · g · h

v = 2 · g · h

12


78


1. Un motor térmico consume 7 L/h. El poder calorífico del combustible es de 9.000 kcal/kg y la densi-dad es 0,75 kg/L. ¿Cuál es la potencia mecánica del motor si tiene un rendimiento el 24 %?

Solución:7 · 0,75 = 5,25 kg

Q = 5,25 · 9.000 = 47.250 kcal

47.250 kcal · 4,18 · 1.000 = 197,5 · 106 J

P = = = 13.167 W = 13,16 kW

2. En un sistema de calefacción se queman 100 L de gasóleo de poder calorífico 10.350 kcal/kg y densi-dad 0,75 kg/L. Si el rendimiento de la caldera es del 78 % y contiene 10.000 L de agua, indica el incre-mento de temperatura del líquido.

Solución:Qsuministrado = 100 · 0,75 · 10.350.000 cal = 7,76 · 108 cal

Qútil = µ · Qsuministrado = 0,78 · 7,76 · 108 cal

Qútil = m · Cp · ∆T

0,78 · 7,76 · 108 cal = 10.000 kg · 1.000 cal/kg · oC · ∆T

∆T = 60 oC

3. Un automóvil necesita 25 m para detenerse completamente cuando circula a 50 km/h. ¿Cuántosmetros necesitará para detenerse si circula a 100 km/h?

Solución:La longitud de frenado depende de la energía cinética del vehículo y, como la energía cinética depen-de del cuadrado de la velocidad, a doble de velocidad necesitará el cuádruple de longitud para dete-nerse:L = 25 · 22 = 100 mEs necesario respetar los límites de velocidad establecidos, ya que, a pequeños incrementos de veloci-dad, aumentan mucho las distancias de frenado.

unidad

1.η José Cabrera = = 0,956 ⇒ 95,6 %

η Sta. M.ª de Garoña = = 0,956 ⇒ 95,6 %

ηAlmaraz I = = 0,969 ⇒ 96,9 %943,5973,5

440460

153160

13

0,24 · 197,5 · 106

1 · 3.600µ · Q

t


79

ηAlmaraz II = = 0,969 ⇒ 96,9 %

ηAscó I = = 0,969 ⇒ 96,9 %

ηAscó II = = 0,968 ⇒ 96,8 %

ηCofrentes = = 0,964 ⇒ 96,4 %

ηTrillo = = 0,938 ⇒ 93,8 %

ηVandellós II = = 0,957 ⇒ 95,7 %

2. 1 tep = 107 kcal107 kcal = 9.000 kcal/kg · X kg

X = = 1.111 kg

3. 9.000 kcal/kg = 37.620.000 J/kg

m · 37.620.000 = 500 · 106 W · 3.600 · 24 · 30

Despejamos m (kg de carbón):m = 34.449.760 Kg = 34.449 Tm

4.= 11,48 ≈ 12 trenes

5. 3.500 · n = 850 · 106

n = = 242.857 domicilios

6.= 9,9 m3

7.Ecal = = 4,28 · 1012 J = 1,025 · 1012 cal

m3 gas = = 101.513 m3/h

8. 1.200 kg · 3.000 kcal/kg · 0,7 = m · 11.000 kcal/kg · 0,75m = 305 L

1,025 · 1012 cal10,1 · 106 cal

500 · 106 · 3.6000,42

100.000 kcal10.100 kcal/m3

850 · 106

3.500

34.449100 · 30

107

9.000

9661.009

1.0001.066

955990

936966

943973

952,6982,6


80

9.Número de camiones = = 126 camiones

10. Emecánica = Etérmica · ηEtérmica = m · Pc

20.000 · 3.600 = ρ · V · Pc · η20.000 · 3.600 = 0,75 · V · 9.500.000 · 4,18 · 0,25

V = 9,67 L

11. Esta operación consiste, grosso modo, en un aumento de la temperatura del crudo tal que se van eva-porando todos los componentes. Entre éstos, se pueden destacar el propano, el butano, el querose-no, el gasóleo y los productos residuales, que son los que se emplearán sobre todo en las centrales tér-micas.

12. El gas natural, más conocido como metano, es uno de los recursos energéticos más valorados en nues-tros días, por su versatilidad, su combustión sin residuos y su alto poder calorífico. Puede ser sustitutode las demás fuentes de energía en, al menos, el 70 % de sus aplicaciones, quedando únicamente limi-tado en el tema del transporte.

13. El consumo anual de energía viene a ser de unos 8.500 millones de tep (tonelada equivalente de petróleo).

14. El desarrollo sostenible consiste en una serie de medidas que ayudarían a que nuestras futuras genera-ciones se encontrasen un planeta que no ha perdido sus recursos y que, por tanto, conserva su riqueza.


Bruselas propone prohibir el azufre en la gasolina a partir de 2011

BRUSELAS, 11 de mayo de 2001 (EUROPA PRESS)

La Comisión Europea adoptó hoy una propuesta para hacer obligatorio, a partir de 2011, el uso de gasolinapara automóviles azufre cero, con lo que se pretende reducir las emisiones de gases de efecto invernadero,especialmente dióxido de carbono, de los coches nuevos y los antiguos, informó el Ejecutivo comunitario. La propuesta de Bruselas pretende modificar una directiva comunitaria de 1998, sobre calidad medioam-biental de gasolina y combustible. Así, el 1 de enero de 2005 se introducirán en toda la UE gasolina y diéselazufre cero, y desde 2011 las gasolinas tendrán que cumplir obligatoriamente este requisito. En el caso del dié-sel, la Comisión quiere revisar más adelante la norma para fijar una fecha. Esta propuesta se basa en que el azufre presente en la gasolina y el diésel deteriora la efectividad de dispositi-vos como los catalizadores de combustible, que son cada vez más utilizados para cumplir las restricciones a laemisión de gases. Así, el Ejecutivo comunitario mantiene que combustibles sin azufre permitirán un uso ópti-mo de las nuevas tecnologías, en el caso de los vehículos nuevos, y también una mayor eficacia en los antiguos. Los combustibles azufre cero son los que tienen menos de 10 miligramos de azufre por kilo, frente a los 150permitidos ahora para la gasolina, y los 350 para el gasóleo. Estos límites deberán reducirse a 50 miligramospor kilo a partir del 1 de enero de 2005, tanto para la gasolina como para el diésel. Aunque la producción de combustible azufre cero aumenta las emisiones de dióxido de carbono por parte delas refinerías, la Comisión considera que las economías que se lograrán con las mejoras tecnológicas de losvehículos nuevos compensarán con creces estas emisiones, sobre todo teniendo en cuenta recientes avancesen las técnicas de desulfurización en refinerías. No obstante, Bruselas duda de si en el caso del combustible

21 L · 200.000 vehículos · 0,75 kg/L25.000 kg


81

diésel la balanza se inclinará en el mismo sentido, por lo que aboga por esperar a una revisión posterior dela directiva para decidir si hace obligatorio el combustible cero, «para asegurar que no hay un incrementoglobal de emisiones de gases efecto invernadero». La comisaria europea de Medio Ambiente, Margot Wallstroem, mostró su confianza en que los fabricantesde coches «respondan positivamente a la disponibilidad de combustibles azufre cero». «Es importante quelas nuevas tecnologías se introduzcan ampliamente y se mejoren», añadió. En 1999 y 2000, el Ejecutivo comunitario llegó a acuerdos con fabricantes de coches de Europa, Corea delSur y Japón, para reducir las emisiones de CO2 en la nueva flota. Bruselas espera ahora que el sector tengaen cuenta la disponibilidad de combustibles con azufre cero, y explorará la posibilidad de alcanzar nuevoscompromisos más ambiciosos.

unidad

1.η =

0,1 = ⇒ m = = 6,45 kg

2. Radiación solar · S · η = Potencia eléctrica

900 · S · 0,14 = 800 · 106

S = = 6.349.206 m2

L = S = 2.519,76 m ≈ 2.520 m

3. Potencia hidráulica · η = Potencia eléctrica

ρ · Q · g · h · η = Potencia eléctrica

Potencia eléctrica · 1.000 kg/m3 · 1 m3/s · 9,8 m/s2 · 200 m · 0,85 = 1.666.000 W = 1.666 kW = 1,66 MW

4. Radiación solar · S · η = Potencia eléctrica

900 · S · 0,14 = 4.400

S = 34,9 m2

5. Radiación solar · S · η = Potencia eléctrica450 · S · 0,14 = 3.500

S = 55,55 m2

6. Potencia eléctrica = ρ · Q · g · h · η = 1.000 · 20 · 9,8 · 10 · 0,85 = 1.666.000 W = 1.666 kW = 1,66 MW

7. Potencia eléctrica = ρ · S · V3 · η = · 1,27 kg/m3 · 65 m2 · 123 m3/s · 0,85 = 60.624 W = 60,62 kW

8. Potencia electrica = ρ · S · V3 · η = · 1,27 · π · · 1,253 · 0,85 = 18,62 · 106 W = 18,62 MW152

412

12

12

12

800 · 106

900 · 0,14

2.0000,1 · 3.100

2.000 kcalm · 3.100 kcal/kg

calor que llega a las chuletascalor desprendido por la leña

14


82

9. La biomasa debe someterse a procesos, algunas veces termoquímicos y otras veces bioquímicos, paratransformarse en productos energéticos de mayor densidad física y energética, dada la escasez que deestas características tiene la biomasa (consúltese la página 260 del libro del alumnado).

10. Los principales inconvenientes de los yacimientos geotérmicos son que sólo existen en puntos muylocalizados y la elevada inversión que hay que realizar en ellos. Sí es verdad que, una vez realizada lainversión, se obtiene una energía a unos niveles de costes muy competitivos.

11. La energía mareomotriz se obtiene separando un estuario del mar mediante la construcción de undique y aprovechando la diferencia de nivel entre mar y estuario; así pues, una central mareomotrizconsiste en un depósito artificial que contiene el agua durante la pleamar y la libera durante la baja-mar, haciendo circular el agua a través de las turbinas de la central para generar energía eléctrica.

12. a) P = ρ · Q · g · hP = 1.000 · 80 · 9,8 · 45 = 35,28 MWPeléctrica = P · 0,8 = 28,22 MW

b) Tiempo total de vaciado:

t = = 1.875.000 s

E = P · t = 52,91 ·1012 J


(Este informe es una adaptación de un texto que puede consultarse en la siguiente dirección de internet:http://members.es.tripod.de/ama/texto.htm.)

Aproximación histórica al uso del viento

Aunque el aprovechamiento de la energía eólica data de las épocas más remotas de la humanidad (los egip-cios ya navegaban a vela en el año 4.500 a. de C.), la primera noticia que se tiene de la fabricación de moli-nos de vientos se refiere a un ingenio que Herón de Alejandría construyó en el siglo II a. de C. para pro-porcionar aire a su órgano.

Hacia el siglo VIII, aparecieron en Europa, procedentes del este, grandes molinos de eje horizontal con cua-tro aspas. Sin embargo, las enormes dimensiones de sus aspas les impedían un aprovechamiento eficaz de laenergía eólica y necesitaban vientos de al menos 5 m/s (20 km/h). Ya a partir de los siglos XII-XIII, empiezaa extenderse por Europa, sobre todo por Bélgica y Holanda, el uso de los molinos de viento para la eleva-ción de agua y la molienda de grano, si bien los más antiguos habían aparecido en Turquía, Irán yAfganistán. Una vez generalizados los molinos de viento por el continente, los holandeses se caracterizaríanpor sus 4 aspas de lona, mientras que los de Baleares y Portugal tendrían 6 y los de Grecia, 12. A este res-pecto, hay que decir que los molinos con gran número de palas suponen velocidades de rotación relativa-mente bajas y un funcionamiento útil a partir de velocidades del viento del orden de 2 m/s.

La explotación de estos molinos se mantendría hasta avanzado el siglo XIX, cuando irrumpió la revoluciónindustrial y la utilización masiva del vapor, la electricidad y los combustibles fósiles como fuentes de energíamotriz. Aun así, en la segunda mitad del siglo XIX tiene lugar uno de los más importantes avances en la tec-nología del aprovechamiento del viento, con la aparición del molino multipala tipo americano, utilizadopara el bombeo de agua prácticamente en todo el mundo y cuyas características habrían de sentar las basespara el diseño de los modernos generadores eólicos.

150.000.00080


83

Éstos aparecieron entre las guerras mundiales, como consecuencia de los progresos técnicos de las hélicesde aviación y los proyectos de grandes aerogeneradores de dos o tres palas. Se tendió a construir casi úni-camente los generadores de dos palas, ya que resultaban mas baratos. Incluso se pensó en utilizar una únicapala equilibrada con un contrapeso. Hoy en día predominan los molinos de tres palas. Estos aerogenerado-res giran más rápidamente que los multipalas, lo que constituye una ventaja cuando se trata de alimentarmáquinas de gran velocidad de rotación, como los alternadores eléctricos.

El primer aerogenerador fue un aparato de dos palas de 20 m de diámetro construido en Bourget (Francia)en 1929, pero se rompió a causa de una violenta tormenta. Poco después, en 1931, en Crimea (Rusia), fren-te al mar Muerto, se puso en funcionamiento un aerogenerador de 30 m, que tenía que proporcionar 100kW a la red de Sebastapol (la media de energía suministrada durante dos años fue de 32 kW). Más tarde, en1941, la NASA construyó un bipala de 53 m de diámetro, previsto para una potencia máxima de 1.250 kW,que se instaló en Vermont (Estados Unidos). Las primeras pruebas, iniciadas en octubre de 1941, continua-ron durante unos 15 meses. Un pequeño incidente en 1943 bloqueó la máquina durante dos años, ya quelas dificultades ligadas a la guerra retrasaron la fabricación de piezas nuevas. Vuelto a poner en marcha, elaerogenerador proporcionó corriente al sector durante veintitrés días, hasta que se rompió una de las palasy se abandonó el proyecto.

En Francia, un vasto programa patrocinado por la Electricité de France, llevó a cabo un estudio del vientoen todas las regiones y construyó varios grandes aerogeneradores experimentales. El aerogenerador BestRomani, tripala de 30 m de diámetro con chapas de aleación ligera, fue instalado en Nogent-le-Roy(Beauce). Podía proporcionar 800 kW a la red con un viento de 60 km/h. Esta máquina experimental apor-tó entre 1958 y 1962 un gran número de datos sobre su funcionamiento en condiciones reales de explota-ción. Asimismo, la compañía Neyrpic instaló en Saint-Rémy-des-Landes (Manche) dos aerogeneradores detres palas: el primero, de 21 m de diámetro y 130 kW de potencia, funcionó hasta marzo de 1966; el otro, de35 m y previsto para producir 1.000 kW, proporcionó una potencia satisfactoria durante las pruebas, pero laruptura de un palier en 1964 hizo que se abandonase el proyecto. Por su parte, en Alemania se construyóentre 1955 y 1957 un aerogenerador de dos palas de 34 m de diámetro elaboradas con fibra de vidrio, a 80km al este de Stuttgart. Esta máquina funcionó hasta 1968. Otro país europeo que destacó en este campofue Dinamarca, donde se construyó en 1957 el Gedser Mill, hélice de tres palas de 24 m de diámetro quefuncionó hasta 1968 produciendo 200 kW con una velocidad del viento en el eje de la máquina de 15 m/s.

El bajo precio del petróleo determinaría la suspensión en todo el mundo de los grandes proyectos relati-vos a la explotación de la energía eólica, hasta que, coincidiendo con la primera crisis del petróleo, se hainiciado una nueva etapa. En este sentido, a principios de los años 70, los norteamericanos, ante el aumen-to de los problemas de abastecimiento de energía, pusieron en marcha un amplio programa para explotarla energía eólica. En aquel momento se estimaba que esta energía renovable podría, aparte de sus aplica-ciones tradicionales, proporcionar kW/h a las redes eléctricas a un precio igual o inferior al de las centra-les térmicas. Ello sería pronto una realidad, con la puesta en servicio de grandes aerogeneradores capacesde generar potencias eléctricas comprendidas entre 2 y 5 MW. Estados Unidos cuenta con numerosos pro-yectos para la utilización de la energía del viento, incluso en combinación con otras centrales, como lashidroeléctricas.

En concreto, el florecimiento californiano de la energía eólica se ha debido en gran parte a una política fis-cal favorable y a los altos precios que pagaban las eléctricas por la energía de origen eólico a mediados delos años 80 del siglo XX. Ambos incentivos se han suprimido, pero la energía de origen eólico continúa cre-ciendo en California, si bien a un ritmo más lento. La verdad es que los primeros años fueron difíciles. Losincentivos fiscales estimularon la rápida construcción de aerogeneradores cuyo diseño no se había someti-do a pruebas rigurosas, y las averías menudeaban. Hoy, resueltos la mayoría de los problemas, la economíade la generación eólica ha mejorado notablemente. De las reducciones en coste, pocas son atribuibles a


84

innovaciones técnicas. Salvo las paletas de material compuesto ligero y las turbinas controladas por micro-procesador, los aerogeneradores comerciales de Altamont no incorporan novedades sustanciales respecto alos que se construyeron hace 50 años. La reducción de costos de la energía eólica obedece, sobre todo, a laexperiencia de los años, que ha supuesto la introducción de métodos normalizados. En las industrias, losfabricantes se han aplicado a las técnicas de producción en masa; en el campo, los especialistas han apren-dido a escoger los mejores emplazamientos y a acomodar el calendario de mantenimiento a los períodos deviento flojo.

En la gráfica siguiente se compara el rendimiento de los diferentes tipos de máquinas eólicas:

España es, después de Alemania y junto con Estados Unidos, el principal productor mundial de energía eóli-ca. En las siguientes tablas, se ofrece una clasificación tanto de los principales países como de las distintascomunidades autónomas en función de la potencia eólica instalada (datos de enero de 2004).

velocidad típica0 1 2 3 4 5 6 7

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

rend

imie

nto

aero

diná

mic

oco

efic

ient

e de

pot

enci

a (C

p)

rendimiento ideal pararotores de eje horizontal

tripala

bipala dealta velocidad

rotor Darrieux

rotor ravoniux

multipalaamericana

molinos holandesestradicionales

λ−

potencia eólica instalada en España

Galicia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.549.045Navarra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 952.900Aragón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 951.810Castilla-La Mancha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 910.216Castilla y León . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 774.820Andalucía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356.165La Rioja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.870Canarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146.620Asturias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120.560Cataluña . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86.725País Vasco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59.270C. Valenciana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.490Murcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.220Baleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0Cantabria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0Extremadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0C. de Madrid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0

principales países por potencia eólica instalada(de más de 100 MW instalados)

Alemania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.875Estados Unidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.336España . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.212Dinamarca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.094India . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.900Holanda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 910Italia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800Reino Unido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 648Suecia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390Grecia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354Canada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317Francia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231Portugal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217Austria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267Australia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196Irlanda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.211.711


85

unidad

1. a) Características del producto:• Cada estuche servirá para un cuadro concreto (es decir, estará hecho a medida), constará de un

armazón de madera recubierto con lona y en su perímetro interior dispondrá de un recubrimientoacolchado que impedirá que el cuadro se golpee (no obstante, se supone que el cuadro se intro-ducirá embalado).

• En la parte exterior, habrá un lugar en el que se colocará un sobre transparente en cuyo interiorse introducirán las especificaciones acerca de la forma de transporte, el destino, el origen, el peso,las dimensiones del envase, etc.

b) Fabricación y materiales:• El estuche se hará de madera, de espesor mínimo de 1 cm, con recubrimiento ignífugo, de forma

que resista golpes y posibles incendios. Se adjuntarán croquis para la fabricación del armazón ytodas las piezas que deban ser fabricadas.

• El forro será de lona.• El acolchado se hará de poliuretano.• La tapa superior se montará con bisagras y los listones laterales llevarán un mecanismo de unión

que permita desmontarlos para extraer con más facilidad el contenido.• Métodos de fabricación:

a) Madera: serrado, lijado, recubrimiento, etc.b) Telas y recubrimiento: corte, cosido y adhesivos.

• Se supone que no hay patentes anteriores de este producto u otros similares.• Siempre que sea posible, se usarán medidas normalizadas de todos los materiales y piezas comer-

ciales estándar.• El tiempo de fabricación y entrega se pactarán con el cliente.

2. Para la solución de este ejercicio se ha elegido la fase de «definición de características y restricciones»,aunque cualquiera de las fases es correcta como solución del ejercicio.La mayor parte de las veces, muchas de las características y restricciones de los productos vienen dadaspor el cliente o por la aplicación a la que se va a destinar el producto. Pueden ser, entre otras:• Dimensiones máximas.• Precio máximo.• Tiempo de entrega límite.• No coincidencia con otros productos similares, especialmente si están patentados.• Utilización de materiales y elementos normalizados, siempre que sea posible (esto abarata conside-

rablemente el precio).• Cumplimiento de la normativa y leyes vigentes.• Utilización de determinados medios de producción.• Las características de uso y aplicaciones del producto.• Lugar donde se va a vender o forma de comercializar el producto.• Determinación del embalaje o envoltorio y de la presentación comercial.• Características estéticas, ergonómicas, etc.

15


86

3. Las normas UNE, como cualquier publicación, no pueden reproducirse en otra publicación sin el per-miso expreso del organismo que las edita. Por este motivo, no se incluye aquí un original de las nor-mas, sino un croquis del aspecto que tienen, para que, si el alumnado tiene alguna norma en clase,coteje su contenido.

4. a) Incertidumbre = 98,4 – 87,5 = 10,9 mmb) Incertidumbre = 22,5 – 20 = 2,5 mmc) Incertidumbre = 43,9 – 43,2 = 0,7 mm

5. a) Valor nominal= 90 mm

En primer lugar, hallamos el error absoluto que se ha cometido con cada medida:

|87,5 – 90| = 2,5 mm|98,4 – 90| = 8,4 mm

Eabsoluto = |Valor leído – Valor nominal| ⇒ |88,4 – 90| = 1,6 mm|89,6 – 90| = 0,4 mm|92,4 – 90| = 2,4 mm

númerode lanorma

título de la norma

contenido de la norma

secretaría notas y observaciones equivalencia

traducción del título de la normagrupo

paísde

origen

14

24

3


87

Una vez hallado el error absoluto, podemos calcular el error relativo en tanto por uno (para obte-nerlo en porcentaje, no hay más que multiplicar la solución por 100):

= 0,027

= 0,093

Erelativo = | |

= ⇒ = 0,017

= 0,0044

= 0,026

b) Valor nominal = 21,5 mm

En primer lugar, hallamos el error absoluto que se ha cometido con cada medida:

|20,3 – 21,5| = 1,2 mm|22,5 – 21,5| = 1 mm

Eabsoluto = |Valor leído – Valor nominal| ⇒|20 – 21,5| = 1,5 mm|21 – 21,5| = 0,5 mm


= 0,055

= 0,046Erelativo =

| |= ⇒

= 0,069

= 0,023

c) Valor nominal= 43,5 mm

En primer lugar, hallamos el error absoluto que se ha cometido con cada medida:|43,6 – 43,5| = 0,1 mm|43,9 – 43,5| = 0,4 mm

Eabsoluto = |Valor leído – Valor nominal| ⇒ |43,2 – 43,5| = 0,3 mm|43,6 – 43,5| = 0,1 mm|43,9 – 43,5| = 0,4 mm

1,521,5

Error absolutoValor nominal

Valor leído – Valor nominalValor nominal

1,690



14

44

42

44

44

3

14

24

3

14

44

24

44

3

8,490

0,4902,490

2,590

1,221,5

121,5

0,521,5

14

24

3


88


= 0,0022

= 0,0091

Erelativo = | |

= ⇒ = 0,0068

= 0,0022

= 0,0091

6. • Los calibres son elementos de medida directa, ya que con ellos se obtiene directamente el valor de lalongitud buscada. La medición con calibres se estudia en los cursos de Tecnología de la ESO.

El aspecto de un calibre es:

• Los comparadores son elementos de medición que no miden la magnitud, sino que comparan lasmedidas de la pieza con la lectura del instrumento. El comparador lleva un palpador que puede reco-gerse por medio de un muelle, indicando de esta forma la diferencia de medidas.

0,343,5



0,443,5

0,143,50,443,5

0,143,5

14

44

42

44

44

3

10

20

30

1: eje con cremallera.

2, 3, 4 y 5: tren amplificador de engranajes.

6: eje de la aguja grande.

12

3

4

5

6

1

2

3

45

6

Mecanismo de un comparador de reloj.


89


Esta información, obtenida a través de diferentes paginas de internet, puede ser útil para que los alumnosla analicen y la comenten. Sobre cada artículo o documento, aparece la dirección en la que puede locali-zarse.

http://www.unete.cl/walker/3.htmlWalker Diseño & Asociados

Walker Diseño, desde hace 21 años, ha repercutido positivamente en la gestión de nuestras empresas clien-tes, las cuales tienen como preocupación el desarrollar y fortalecer su posicionamiento en el mercado a tra-vés de su identidad, sus productos y sus servicios.

Walker Diseño ha desarrollado proyectos en las áreas del Diseño Gráfico y Diseño Industrial, construyendo unaclara posición de liderazgo y aportando soluciones desde una metodología de trabajo única en el mercado.

Desarrollar y diseñar productos tiene que ver hoy con generar oportunidades y crecer en la participación demercados, logrando la mayor satisfacción de los clientes y utilidad para la compañía. Por esta razón, es nece-saria la formación de equipos especializados y multidisciplinarios, cuya integración de capacidades permitaproducir ofertas sólidas e innovadoras.

Actualmente y también de cara al futuro, el mundo empresarial se verá lanzado a un mundo de constantescambios donde la tecnología, las comunicaciones y los mercados globalizados generan ofertas a los consu-midores tan amplias y variadas que nos harán generar nuevas estrategias de competitividad que permitanque nuestras ofertas y nuestros productos tengan opciones en los mercados del futuro. Las estrategias tradi-cionales y las fórmulas clásicas ya no darán los resultados esperados, y sólo el cambio y la innovación desdeel mercado moderno nos harán posicionarnos como una posibilidad para nuestros clientes.

En este nuevo contexto el diseño se convierte en una de las herramientas poderosas para potenciar la ges-tión empresarial, y por tanto la inversión en la identidad, los productos y la organización debieran estarorientados con congruencia hacia los clientes.

El diseño de envase es en la actualidad un complemento importante como apoyo a los productos. Por estarazón, nuestro enfoque al desarrollar soluciones en esta área es brindar la mayor seguridad a su contenidoy generar mediante su forma e imagen una diferencia en los puntos de venta. Contamos en este sentido conuna gran experiencia en envases del área petroquímica y alimenticia.

http://www.gva.es/impiva/servicios/publica/edicions/normal.html¿Qué es la normalización? Concepto

Es la actividad propia a dar soluciones de aplicación repetitiva a problemas que provienen esencialmente delas esferas de la ciencia, de la técnica y de la economía, con vistas a la obtención del grado óptimo en uncontexto dado. Se manifiesta generalmente por la elaboración, la publicación y la aplicación de las normas(definición ISO).

Otra definición muy concisa sería: normalizar es simplificar, unificar y especificar.

Los organismos de normalización son aquellas instituciones con actividades normativas reconocidas a nivelnacional, regional o internacional, cuya función principal es la preparación y/o publicación de las normas,y/o la aprobación de normas elaboradas por otros organismos (definición ISO).Funciones de un organismo de normalización nacional:

• Elaborar y hacer reconocer las normas nacionales.


90

• Promover la aceptación y la aplicación de las normas. • Defender la calidad y certificar la conformidad de los productos a las normas. • Informar sobre las normas nacionales e internaciones. • Representar a su país en los foros internacionales.

Los comités técnicos de normalización están constituidos por todas las partes interesadas (Administración,fabricantes, laboratorios, usuarios, etc.) que desarrollan los trabajos de normalización en un campo de acti-vidad determinado.

Objetivos y principios de la normalización

a) Objetivos de la normalización:• Simplificación e intercambiabilidad.• Comunicación.• Economía general.• Seguridad, salud y protección de la vida.• Protección del consumidor y de los intereses colectivos.• Eliminación de barreras a los intercambios internacionales.• Facilitar la promoción y difusión tecnológica.• Promover la calidad de los productos y servicios.

b) Principios de la normalización:• La normalización es esencialmente un acto de simplificación.• La normalización es tanto una actividad social como económica y debe ser fruto de un consenso general.• La publicación de una norma tiene poco valor en sí; es su aplicación lo más importante, aunque supon-

ga sacrificios.• Para establecer una norma, es necesario principalmente elegir, definir y fijar.• Las normas deben ser supervisadas y modificadas cuando sea necesario.• Cuando las condiciones de uso y otras características de un producto estén especificadas, se deben pre-

cisar los métodos de ensayo que hay que aplicar, para comprobar si el producto se adecúa a la norma.• Si se tiene que adoptar un muestreo, conviene especificar el método que hay que seguir y, si es nece-

sario, el tamaño y la frecuencia de las muestras.• Siempre se deben indicar las reglas de evaluación de la conformidad del producto con la norma.• La necesidad de convertir a una norma en obligatoria debe ser examinada, teniendo en cuenta la natu-

raleza de la norma, el nivel de industrialización y las leyes o condiciones predominantes en la sociedadpara la que la norma se ha preparado.

representantes delorganismo

de normalización

laboratorios

administración

fabricantes

consumidores

otras partesinteresadas

Composición típica de un comité técnico de normalización.


91

Ventajas y desventajasa) Ventajas de la normalización:

Respecto a la producción:• Aumento de la transparencia en el mercado. • Incremento del valor añadido del producto. • Producción de lo que se necesita. • Organización nacional de la producción. • Eliminación del derroche. • Aumento de la producción. • Disminución de stocks. • Regulación de la fabricación y disminución de tiempos y costos.

Respecto al consumidor:• Protección al consumidor. • Tipificación del producto. • Mayor capacidad de comparar precios, calidades y ofertas: evitar fraudes. • Facilidad de pedidos: comprar sin ver. • Reducción de plazos de entrega.

Respecto al comerciante:• Poder ajustar las cotizaciones: mejor servicio. • Simplificación de las operaciones comerciales. • Reducción de costos operativos. • Mejor almacenaje.

Respecto a la economía en general:• Mejora de la producción en calidad, cantidad y regularidad. • Desarrollo de los intercambios comerciales. • Disminución de litigios. • Disminución de los gastos de distribución. • Incrementos de la productividad. • Incremento de la calidad de vida.

b) Desventajas de la normalización:• Efecto inflacionista inmediato.• Puede usarse como barrera técnica.

La Administración española

Prácticamente todos los Ministerios han de tratar con más o menos intensidad y profundidad el mundo dela normalización, la certificación y la homologación. Toda la Administración y las distintas instancias socia-les y económicas relacionadas con el mundo de la normalización quedan encuadradas -según el RealDecreto 1614/1985- en un Consejo Superior de Normalización, que actúa como órgano superior y consul-tivo del Gobierno en materia de normalización.

El Ministerio que más responsabilidades tiene asignadas es el actual Ministerio de Industria y Energía, queha de:• Integrar y coordinar los Planes Anuales de Normalización, a propuesta del Consejo Superior de

Normalización. • Fomentar la elaboración de normas españolas. • Proponer que se confiera carácter oficial a una norma española. • Designar las asociaciones que desarrollen las tareas de normalización y certificación. • Representar a las Administraciones españolas, en materia de reglamentos técnicos, ante la Comisión de las

Comunidades Europeas.


92

El consejo Superior de Normalización tiene un Presidente y un Vicepresidente. Hay también siete vocalespermanentes representantes de los Ministerios cuyas competencias están más relacionadas con el mundo deN+C+H. Hay además, representantes de cada uno de los departamentos ministeriales, de las comunidadesautónomas, de la comunidad científica y universitaria, de las organizaciones empresariales, de los consumi-dores, de los laboratorios y de las asociaciones de N+C (AENOR).

Dentro de la Administración española, hay que decir que únicamente tienen transferidas competencias enhomologación la comunidad autónoma catalana y el País Vasco. Sus homologaciones vienen publicadas en el BOE y tienen alcance nacional. La comunidad catalana tiene, además, transferidas competencias ennormalización.

Organismos europeos

Comité Europeo de Normalización (CEN)

El Comité Europeo de Normalización (CEN) fue creado en 1961, y actualmente forman parte de él los orga-nismos nacionales de normalización de los 18 países europeos occidentales, pertenecientes a lasComunidades Europeas y a la Asociación Europea de Libre Cambio (AELC). Su sede está en Bruselas, aligual que la de su organización gemela CENELEC (Comité Europeo de Normalización Electrotécnica).

El CEN desarrolla las normas europeas necesarias para fomentar la competitividad de la industria europeay que, además, ayuden a crear el mercado interno.

Además, este organismo está interesado en la certificación, ya que ésta es uno de los medios de aplicaciónde las normas; y la aplicación de las normas a través de los procesos de certificación las hace adaptarse, evo-lucionar y mejorar.

Las normas europeas suelen basarse generalmente en las normas internacionales ISO y CEI, entre otras, ytratan de sustituir a las normas nacionales europeas. Sin embargo, a veces no hay normas internacionalessobre un aspecto determinado, o bien las que hay no responden a las necesidades europeas. En estos casos,el CEN elabora una norma estrictamente europea.

Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENALEC)

En el mundo de la normalización, se observa una separación institucional entre el sector electrotécnico y losdemás sectores, tanto a nivel internacional como nacional. Esto ha sido así porque el sector eléctrico fue pio-nero en las normativas. El mundo eléctrico creó sus propias estructuras de normalización y certificación, yha permanecido celoso de esta primicia. Sin embargo, se trata de superar esta división actual, entre otrosmotivos porque es ya imposible mantener la separación técnica entre el mundo eléctrico-electrónico y losdemás sectores.

El CENELEC es una asociación constituida por los representantes de los países miembros de la UniónEuropea y de la Asociación Europea de Libre Cambio (AELC). Se fundó en diciembre de 1972 y se consti-tuyó como asociación en noviembre de 1976. A partir de entonces, se unificó la normalización electrotécni-ca, al englobar las funciones y tareas de normalización del Comité Europeo del Mercado Común para lacoordinación de normas eléctricas (CENELCOM).

Instituto Europeo de Normalización de las Telecomunicaciones (ETSI )

Su creación fue decidida por la Conferencia Europea de Correos y Telecomunicaciones (CEPT), con el obje-tivo principal de definir las normas técnicas europeas en las telecomunicaciones, y con el fin de facilitar launificación del mercado europeo a partir de 1993.

Con la liberalización de las telecomunicaciones en Europa, se hizo imprescindible crear una organizaciónde normalización europea independiente, en la que estuvieran representadas todas las partes interesadas yque tratara no solamente del sector de las telecomunicaciones europeas, sino también de ciertas áreas comu-nes con la tecnología de la información.


93

La estructura y reglas de procedimiento del ETSI difieren en algunos aspectos de las del CEN y el CENE-LEC. La diferencia más importante radica en que, mientras que en estos últimos hay una sola representa-ción nacional, en el ETSI cualquier organización puede figurar, con tal que pertenezca al ámbito geográfi-co y tenga intereses en el sector de las telecomunicaciones. Los miembros incluyen Administraciones, dis-tribuidores, fabricantes, usuarios y organismos investigadores. Todos pueden figurar allí como miembrosindividuales, nacionales o a nivel europeo. La UE y la AELC figuran con un importante estatuto de obser-vador.

A pesar de estas diferencias, el ETSI actúa coordinadamente con el CEN y CENELEC, para evitar la dupli-cidad de los trabajos.

A nivel nacional, el ETSI se relaciona con un organismo de normalización de cada país, con el que centralizala comunicación de proyectos de normas para comentarios y observaciones, votaciones y responsabilidades.


94

unidad

1. El alumno o la alumna puede utilizar las tablas que aparecen en el texto, o que también se encuentranen los materiales de refuerzo. Tomando como referencia los dos o tres refrescos de cola más represen-tativos del mercado, debe analizarlos respondiendo a los parámetros de la tabla. A la vez, debe dar unascaracterísticas determinadas a su producto, de forma que pueda compararlo con los ya existentes. Deberealizar una selección aproximada del mercado al que se dirige y fijar un precio que sea competitivo.

2.

Como se puede comprobar, hay elementos que no se puede averiguar si no se tiene información másconcreta, pero en general es posible adivinar más o menos el perfil de los posibles clientes.

3. El coste total de la empresa para fabricar un millón de muelles mensuales es:

Si dividimos el coste total por el número de muelles fabricados, obtendremos el coste unitario:

Coste por muelle: = 0,114 €114.200

1.000.000

16

sexo delconsumidor

o usuario

edad

zonasgeográficas

nivel adquisitivo

del consumidor

nivelcultural delconsumidor

yatesde lujo

piruletas

colección de vídeos

de reportajes geográficos

cosméticos de gama

alta

zapatillas deportivas de marca

hombre generalmente sí sí sí

mujer sí sí generalmente sí

0-10 generalmente

11-20 generalmente

21-40 sí sí

40 en adelante sí sí sí

zona geográfica 1

zona geográfica 2

bajo sí sí

medio sí sí sí sí

alto sí sí sí sí sí

sin estudios sí

estudios básicos

estudios medios sí

carrera media sí

carrera superior generalmente sí

coñacde granreserva

sí

sí

sí

materiales mano de obra gastos fijos de la empresa total gastos

0,02 · 1.000.000 == 20.000 €

0,01 · 1.000.000 · 9.02 = = 90.200 €

4.000 € 114.200 €


95

Si la empresa quiere conseguir un 30 % de beneficios, el precio de venta de cada muelle deberá ser:

0,114 € · 1,30 = 0,148 €

4. El coste total de la empresa para fabricar 8.000 taladradoras mensuales es:

Si dividimos el coste total por el número de taladradoras fabricadas, obtendremos el coste unitario:

Coste por taladradora = = 13,47 €

Si la empresa está vendiendo las taladradoras a 76 €, el porcentaje de ganancias es un 82,27 %.

5. a) Almacén central para toda la nación y envíos diarios por paquetería.b) Supermercados y cadenas de grandes almacenes.c) Distribuidor que lo haga llegar a las tiendas.d) Internet y tiendas especializadas.

6. El diseño del envase debe ser realizado por cada alumno o alumna, esbozando las características másrelevantes y dando razones por las que las ha elegido.

7. La respuesta dependerá de los anuncios seleccionados.

8.

Coste unitario = = 7 €

Precio de venta: 7 · 1,3 = 9,1 €

3.500.000500.000

107.8008.000


10 · 8.000 = 80.000 € 0,2 · 8.000 · 8 = 12.800 € 15.000 € 107.800 €


2 · 500.000 == 1.000.000 €

0,3 · 500.000 · 10 == 1.500.000 €

1.000.000 € 3.500.000 €


96

Material de refuerzo

Comparación del producto nuevo con otros similares que existen en el mercado

nuevo producto

producto 1 producto 2 producto 3 ...

grandes superficies

supermercados

pequeño comercio

forma

colorido

fácil de manipular

resistente

ventajas

inconvenientes

nombre comercial

prestigio de la marca

precio a mayoristas

precio a grandessuperficies

precio final consumidor

legislación específica

etiquetado

información adicional para el consumidor

Localización del producto

Envase

Ventajas/ Inconve-nientes

Marca

Precio

Legislación


97

Identificación de los clientes

producto

hombre

mujer

0-10

11-20

21-40

40 en adelante

zona geográfica 1

zona geográfica 2

bajo

medio

alto

sin estudios

estudios básicos

estudios medios

carrera media

carrera superior

Sexo del consumidor o usuario

Edad

Zonas geográficas

Nivel adquisitivo del consumidor

Nivel cultural del consumidor


Promociones

Asistencia técnica y servicio al cliente

Venta de cada marca en cada tipo de superficie

Ventas anterioresde los productos

de la competencia

98

Identificación del mercado y de la competencia

El siguiente artículo está sacado de una página de internet, llamada Canal Empresa, cuya dirección es:http://www.canalempresa.com/revista/mar2001/articulo21.htm. En él se explica diferentes formas de atra-er a los usuarios de la red para que compren artículos a través de internet. Se puede utilizar para generarun pequeño debate sobre esta nueva forma de comercio, sus ventajas, inconvenientes, posibilidades, etc.

Marketing

Estrategias de seducción para conquistar al comprador electrónico

Scarborough Research ha elaborado un estudio en el que descubre la actitud de los compradores online quelos profesionales de marketing pueden tener en cuenta a la hora de atraer clientes

Hay un 75 % de personas que, teniendo acceso a internet, no ha comprado todavía, ya que no están con-vencidas de que sea beneficioso para ellos comprar a través de internet. Por esta razón, los proveedores decomercio electrónico tienen que inventar alicientes o estímulos que animen a los usuarios a la compra digi-tal. Parece ser que existen una serie de tentaciones que los consumidores encuentran irresistibles a la horade decidirse a comprar por internet.

producto 1 producto 2 producto 3 ...

año anterior

año anterior-1

año anterior-2...

porcentaje

grandes superficies

supermercados

pequeño comercio

porcentaje

duración de la garantía

servicio a domicilio

puntos de serviciode asistencia técnica

tiempo medio de reparaciones

precio mano de obra por hora

descuentos

promociones especiales

ventas con otrosproductos asociados


99

Las grandes tentaciones

Para seducir a los compradores, las empresas que no eran líderes en el mundo físico, ofrecen productos conun precio mucho más bajo en la red y, utilizando una política de promoción muy agresiva, atraen a los con-sumidores para que compren en su sitio web. Gastos de envío gratuitos y la entrega en el mismo día o al díasiguiente y las promociones que requieren que el consumidor visite la web regularmente, comohttp://www.iwon.com, donde los consumidores ganan puntos canjeables simplemente haciendo clic envarios elementos dentro del site, son algunos de los secretos para conquistar al comprador electrónico.

Los cupones descuento han funcionado durante años en la vida real, y parece que siguen funcionando enla red. Aunque estos puntos pueden darnos una orientación de lo que atrae a un comprador online, el comer-cio electrónico se encuentra todavía en una fase de formación y todo puede cambiar radicalmente en menosde un año.

Una de las claves, un buen servicio al cliente

Una de las claves para incentivar este servicio es demostrar un sólido servicio de atención al cliente. El 90 %de los compradores online consideran crucial un buen servicio de atención al cliente a la hora de elegir uncomercio electrónico. Y es que, una vez realizada la acción de compra a través de internet, empieza la ver-dadera acción. Las devoluciones, los cambios, productos defectuosos... pondrán a prueba el servicio de aten-ción al cliente de las empresas, y su futuro dependerá mucho de cómo responda éste a las necesidades desus clientes.

El 37 % de los consumidores online, utiliza más el servicio de atención al cliente de los comercios online queel de los comercios físicos a causa de su facilidad de uso y su rapidez de respuesta. Estos consumidores tam-bién valoran poder utilizar este servicio desde sus casas. El método preferido de los consumidores para resol-ver sus asuntos de atención al cliente es el correo electrónico, seguido del teléfono.

Los compradores online esperan un servicio de atención en cada paso del proceso de negociación. Un ser-vicio excepcional, como podría esperarse, incrementaría la satisfacción de los compradores, los cuales repe-tirían sus visitas y recomendarían la web a sus conocidos.

Los tres componentes más decisivos en un buen servicio de atención al cliente son: un buen equipo de per-sonas encargadas de responder de manera correcta todos los correos recibidos, un sencillo sistema de devo-luciones y un fácil seguimiento del estado de los pedidos.


presentación

100

Sistema internacional de unidades (SI)

Formación de múltiplos y submúltiplos de las unidades del sistema internacional de unidades

magnitud unidad símbolo

longitud metro m

tiempo segundo s

masa kilogramo kg

ángulo radián rad

temperatura grado Kelvin K

fuerza newton N

trabajo julio J

resistencia eléctrica ohmio Ω

intensidad de corriente amperio A

diferencia de potencial voltio V

prefijoequivalencia con la

unidad principalfactor por el que debemultiplicarse la unidad

símbolo

tera 1.000.000.000.000 1012 T

giga 1.000.000.000 109 G

mega 1.000.000 106 M

kilo 1.000 103 k

hecto 100 102 h

deca 10 101 da

unidad principal 1 1

deci 0,1 10–1 d

centi 0,01 10–2 c

mili 0,001 10–3 m

micro 0,000001 10–6 µ

nano 0,000000001 10–9 n

pico 0,000000000001 10–12 p

femto 0,000000000000001 10–15 f

atto 0,0000000000000000001 10–18 a

múl

tipl

ossu

bmúl

tipl

osanexo

GD.Tecno.1.BAT.biblio... 26/7/04 13:49 Página 100

101

Unidades eléctricas

magnitudunidad

del sistema internacional

símbolounidades

no pertenecientesal sistema internacional

símbolo

resistencia eléctrica ohmio Ω

intensidad de corriente amperio A

diferencia de potencial voltio V

carga eléctrica culombio C

resistividad ohmios · m Ω · m

ohmios · cm

ohmios · mm2

m

Ω · cm

Ω · mm2

m

potencia eléctrica vatio W

energía eléctrica julio J kilovatio-hora kW·h

fuerza electromotriz voltio V


102

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