I85PREP
⌘ K
EGEL Plus Ingeniería Mecánica study materials
EGEL Plus Ingeniería Mecánica study resources

EGEL Plus Ingeniería Mecánica practice questions

One question at a time. Build your EGEL Plus Ingeniería Mecánica understanding.

First 50 of 200 questions. Each one lists the choices, the correct answer, and an explanation. The checker at the top of this page saves progress in this browser when it is available.

Continue in the practice tool above to load more questions, 50 at a time.

Question 1Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un bloque de 8 kg se desliza sobre una superficie horizontal sin fricción bajo la acción de una fuerza horizontal neta de 24 N. ¿Cuál es la magnitud de su aceleración?

  1. 0.33 m/s²
  2. 192 m/s²
  3. 16 m/s²
  4. 3 m/s² Correct answer.

Explanation

La segunda ley de Newton establece que la aceleración es igual a la fuerza neta dividida entre la masa: a = F/m = 24 N / 8 kg = 3 m/s². La masa se opone a la aceleración, de modo que fuerzas mayores o masas menores producen aceleraciones mayores.

Question 2Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

¿Cuál es la unidad del Sistema Internacional para la cantidad de sustancia?

  1. El kelvin
  2. El mol Correct answer.
  3. El newton
  4. El kilogramo

Explanation

El mol es la unidad base del SI que cuantifica la cantidad de sustancia y contiene el número de Avogadro de entidades elementales. El kilogramo mide masa, el newton mide fuerza y el kelvin mide temperatura termodinámica.

Question 3Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un objeto parte del reposo y acelera uniformemente a 4 m/s² durante 5 s. ¿Qué distancia recorre en ese intervalo?

  1. 100 m
  2. 50 m Correct answer.
  3. 20 m
  4. 10 m

Explanation

Con velocidad inicial cero, la distancia es d = ½at² = ½(4)(5²) = 50 m. El término cuadrático del tiempo refleja que la velocidad crece linealmente y la distancia acumulada crece con el cuadrado del tiempo.

Question 4Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

En una reacción química, ¿qué principio garantiza que la masa total de los reactivos sea igual a la de los productos?

  1. La ley de acción de masas
  2. La ley de conservación de la energía
  3. La ley de las proporciones definidas
  4. La ley de conservación de la masa Correct answer.

Explanation

La ley de conservación de la masa, formulada por Lavoisier, establece que en un sistema cerrado la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. Por eso el número de átomos de cada elemento debe equilibrarse en una ecuación química.

Question 5Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

¿Cuál es la derivada de la función f(x) = 3x² respecto a x?

  1. 9x²
  2. 6x Correct answer.
  3. 6x²
  4. 3x

Explanation

Al aplicar la regla de la potencia, la derivada de xⁿ es n·xⁿ⁻¹, de modo que d/dx(3x²) = 3·2x = 6x. El coeficiente constante se conserva y el exponente disminuye en una unidad.

Question 6Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un cuerpo de 2 kg cae libremente desde el reposo. Despreciando la resistencia del aire y tomando g = 9.8 m/s², ¿cuál es su energía cinética tras caer 5 m?

  1. 49 J
  2. 10 J
  3. 19.6 J
  4. 98 J Correct answer.

Explanation

La energía potencial perdida se convierte íntegramente en cinética: Ec = mgh = 2·9.8·5 = 98 J. Este resultado se obtiene igualmente con la cinemática y confirma la conservación de la energía mecánica.

Question 7Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

¿Qué tipo de enlace químico se forma principalmente por la transferencia de electrones de un átomo metálico a un no metal?

  1. Enlace de hidrógeno
  2. Enlace covalente polar
  3. Enlace metálico
  4. Enlace iónico Correct answer.

Explanation

El enlace iónico resulta de la atracción electrostática entre iones de carga opuesta formados por transferencia de electrones, típicamente entre metales y no metales. El covalente comparte electrones y el metálico implica electrones deslocalizados.

Question 8Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

En un circuito, una resistencia de 10 Ω se conecta a una fuente de 20 V. ¿Cuál es la corriente que circula?

  1. 200 A
  2. 10 A
  3. 2 A Correct answer.
  4. 0.5 A

Explanation

La ley de Ohm establece I = V/R = 20 V / 10 Ω = 2 A. La corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia.

Question 9Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un resorte de constante k = 200 N/m se comprime 0.1 m. ¿Cuánta energía potencial elástica almacena?

  1. 1 J Correct answer.
  2. 2 J
  3. 0.5 J
  4. 20 J

Explanation

La energía potencial elástica es U = ½kx² = ½(200)(0.1²) = 1 J. El factor ½ y el cuadrado de la deformación son esenciales para el cálculo correcto.

Question 10Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

¿Cuál es la molaridad de una disolución que contiene 0.5 mol de soluto en 250 mL de disolución?

  1. 4 M
  2. 0.5 M
  3. 0.125 M
  4. 2 M Correct answer.

Explanation

La molaridad es M = moles/L = 0.5 mol / 0.250 L = 2 M. Convertir el volumen a litros es indispensable antes de dividir.

Question 11Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Una partícula se mueve con velocidad constante de 6 m/s en línea recta. ¿Cuál es la fuerza neta que actúa sobre ella?

  1. Depende de su masa
  2. 0 N Correct answer.
  3. 9.8 N
  4. 6 N

Explanation

Por la primera ley de Newton, un cuerpo con velocidad constante tiene aceleración nula y, por tanto, fuerza neta cero. La masa no interviene porque no hay cambio de movimiento.

Question 12Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Se lanza una moneda al aire y se lanza un dado de seis caras. ¿Cuál es la probabilidad de obtener cara y un número par?

  1. 1/3
  2. 1/4 Correct answer.
  3. 1/12
  4. 1/2

Explanation

Los eventos son independientes, así que se multiplican sus probabilidades: P(cara) = 1/2 y P(par) = 3/6 = 1/2, dando 1/4. La independencia justifica el producto de probabilidades.

Question 13Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

¿Cuál es la integral definida de f(x) = 2x desde x = 0 hasta x = 3?

  1. 6
  2. 3
  3. 9 Correct answer.
  4. 18

Explanation

La antiderivada de 2x es x², evaluada entre 0 y 3 da 3² − 0² = 9. La integral definida representa el área bajo la recta en ese intervalo.

Question 14Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un gas ideal ocupa 2 L a 300 K. Si se calienta a presión constante hasta 600 K, ¿qué volumen ocupa?

  1. 1 L
  2. 4 L Correct answer.
  3. 2 L
  4. 8 L

Explanation

La ley de Charles indica que a presión constante V/T es constante: V₂ = V₁(T₂/T₁) = 2(600/300) = 4 L. Al duplicarse la temperatura absoluta, el volumen se duplica.

Question 15Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Se aplica una fuerza de 50 N a una palanca a 0.4 m del fulcro. ¿Qué fuerza se obtiene en el otro extremo si el brazo de salida mide 0.1 m?

  1. 12.5 N
  2. 50 N
  3. 20 N
  4. 200 N Correct answer.

Explanation

El equilibrio de momentos exige F₁d₁ = F₂d₂, de modo que F₂ = 50(0.4)/0.1 = 200 N. La ventaja mecánica proviene de la relación inversa entre las longitudes de los brazos.

Question 16Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un automóvil de 1000 kg que viaja a 20 m/s frena hasta detenerse. ¿Qué trabajo realiza la fuerza de frenado?

  1. 400000 J
  2. 20000 J
  3. 10000 J
  4. 200000 J Correct answer.

Explanation

El trabajo de frenado iguala el cambio de energía cinética: W = ½mv² = ½(1000)(20²) = 200000 J. El signo sería negativo por oposición al movimiento, pero la magnitud es esta.

Question 17Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

¿Cuál es el pH de una disolución con concentración de iones hidrógeno de 1×10⁻³ M?

  1. 7
  2. 3 Correct answer.
  3. −3
  4. 11

Explanation

El pH se define como −log[H⁺] = −log(10⁻³) = 3. Una concentración mayor de protones implica un pH menor y un carácter más ácido.

Question 18Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Dos fuerzas perpendiculares de 3 N y 4 N actúan sobre un punto. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza resultante?

  1. 7 N
  2. 1 N
  3. 12 N
  4. 5 N Correct answer.

Explanation

Al ser perpendiculares, la resultante se obtiene con el teorema de Pitágoras: √(3² + 4²) = 5 N. Sumar directamente las magnitudes solo es válido si son colineales.

Question 19Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Una viga de 4 m está apoyada en sus extremos y soporta una carga puntual de 800 N a 1 m del apoyo izquierdo. ¿Cuál es la reacción en el apoyo derecho?

  1. 200 N Correct answer.
  2. 600 N
  3. 800 N
  4. 400 N

Explanation

Tomando momentos respecto al apoyo izquierdo: R_d·4 = 800·1, de donde R_d = 200 N. La carga más cercana al apoyo izquierdo hace que este soporte la mayor parte.

Question 20Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un contenedor de 3 m de profundidad está lleno de agua (ρ = 1000 kg/m³, g = 9.8 m/s²). ¿Cuál es la presión manométrica en el fondo?

  1. 3000 Pa
  2. 29400 Pa Correct answer.
  3. 9800 Pa
  4. 980 Pa

Explanation

La presión hidrostática es P = ρgh = 1000·9.8·3 = 29400 Pa. Depende de la profundidad y la densidad del fluido, no del área del recipiente.

Question 21Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Una máquina térmica absorbe 500 J de calor y realiza 150 J de trabajo. ¿Cuál es su eficiencia?

  1. 50 %
  2. 30 % Correct answer.
  3. 15 %
  4. 70 %

Explanation

La eficiencia es η = W/Q_entrada = 150/500 = 0.30, es decir, 30 %. El resto del calor se cede al sumidero según el segundo principio.

Question 22Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Una barra de acero de 2 m de longitud se calienta y su temperatura aumenta 50 °C. Si α = 12×10⁻⁶ °C⁻¹, ¿cuál es su dilatación lineal aproximada?

  1. 2.4 mm
  2. 1.2 mm Correct answer.
  3. 0.6 mm
  4. 0.12 mm

Explanation

La dilatación lineal es ΔL = αL₀ΔT = 12×10⁻⁶·2·50 = 1.2×10⁻³ m = 1.2 mm. La deformación es proporcional a la longitud inicial y al incremento de temperatura.

Question 23Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Una masa de 0.5 kg unida a un resorte de k = 50 N/m oscila. ¿Cuál es su frecuencia angular aproximada?

  1. 100 rad/s
  2. 5 rad/s
  3. 0.1 rad/s
  4. 10 rad/s Correct answer.

Explanation

La frecuencia angular del movimiento armónico simple es ω = √(k/m) = √(50/0.5) = √100 = 10 rad/s. La masa reduce la frecuencia y la rigidez la aumenta.

Question 24Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un bloque de 5 kg sobre una superficie horizontal con coeficiente de fricción cinética μ = 0.3 se empuja con una fuerza horizontal de 30 N. Tomando g = 9.8 m/s², ¿cuál es su aceleración?

  1. 0.6 m/s²
  2. 2.94 m/s²
  3. 6 m/s²
  4. 3.06 m/s² Correct answer.

Explanation

La fricción cinética vale f = μmg = 0.3·5·9.8 = 14.7 N. La fuerza neta es 30 − 14.7 = 15.3 N y a = 15.3/5 ≈ 3.06 m/s².

Question 25Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Se tienen dos resistencias de 6 Ω y 3 Ω conectadas en paralelo a una fuente de 12 V. ¿Cuál es la corriente total que entrega la fuente?

  1. 2 A
  2. 6 A Correct answer.
  3. 1.33 A
  4. 4 A

Explanation

La resistencia equivalente en paralelo es (6·3)/(6+3) = 2 Ω, y la corriente total es I = V/R = 12/2 = 6 A. En paralelo la corriente se reparte y la resistencia equivalente es menor que la menor de las ramas.

Question 26Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un bloque de masa m se desliza por un plano inclinado sin fricción que forma un ángulo θ con la horizontal. Si la aceleración debida a la gravedad es g, ¿cuál es la magnitud de la aceleración del bloque a lo largo del plano?

  1. g tan θ
  2. g
  3. g cos θ
  4. g sen θ Correct answer.

Explanation

La única fuerza que actúa a lo largo del plano es la componente del peso paralela a la superficie, mg sen θ. Aplicando la segunda ley de Newton, ma = mg sen θ, por lo que a = g sen θ. La componente perpendicular se equilibra con la normal y no contribuye al movimiento.

Question 27Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

En el Sistema Internacional, la unidad de la constante de rigidez de un resorte (k) se expresa como:

  1. J/m
  2. N·m
  3. N/m Correct answer.
  4. kg/m

Explanation

La ley de Hooke establece que F = k x, donde F es fuerza en newtons y x es deformación en metros. Despejando k = F/x, sus unidades son N/m. Esta combinación también equivale a kg/s², pero no a las otras opciones.

Question 28Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Se disuelven 0.20 moles de cloruro de sodio (NaCl) en agua hasta completar 500 mL de disolución. ¿Cuál es la molaridad de la disolución?

  1. 0.10 M
  2. 0.40 M Correct answer.
  3. 2.5 M
  4. 0.20 M

Explanation

La molaridad se define como moles de soluto entre litros de disolución. Convertimos 500 mL a 0.500 L y dividimos 0.20 mol / 0.500 L = 0.40 mol/L. Por tanto, la concentración es 0.40 M.

Question 29Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Al resolver un problema de cinemática se obtiene que la posición de una partícula está dada por x(t) = 3t² - 2t + 1, con x en metros y t en segundos. ¿Cuál es la velocidad instantánea en t = 2 s?

  1. 12 m/s
  2. 4 m/s
  3. 8 m/s
  4. 10 m/s Correct answer.

Explanation

La velocidad instantánea es la derivada de la posición respecto al tiempo: v(t) = dx/dt = 6t - 2. Evaluando en t = 2 s se obtiene v(2) = 6(2) - 2 = 10 m/s. La aceleración sería constante e igual a 6 m/s².

Question 30Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un gas ideal se comprime isotérmicamente desde un volumen de 4 L hasta 1 L. Si la presión inicial era de 100 kPa, ¿cuál es la presión final?

  1. 400 kPa Correct answer.
  2. 200 kPa
  3. 100 kPa
  4. 25 kPa

Explanation

En un proceso isotérmico de un gas ideal se cumple la ley de Boyle: P₁V₁ = P₂V₂. Sustituyendo, (100 kPa)(4 L) = P₂(1 L), de donde P₂ = 400 kPa. Al reducir el volumen a la cuarta parte, la presión se cuadruplica.

Question 31Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Una fuerza constante de 60 N actúa sobre un cuerpo de 5 kg inicialmente en reposo, desplazándolo 10 m en la misma dirección de la fuerza. ¿Cuál es la energía cinética final del cuerpo, si no hay fricción?

  1. 1200 J
  2. 60 J
  3. 600 J Correct answer.
  4. 300 J

Explanation

El trabajo neto realizado por la fuerza es W = F d = (60 N)(10 m) = 600 J. Por el teorema trabajo-energía, este trabajo es igual al cambio de energía cinética. Como parte del reposo, la energía cinética final es 600 J.

Question 32Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

En una disolución acuosa, el producto iónico del agua (Kw) a 25 °C es 1.0×10⁻¹⁴. Si la concentración de iones hidrógeno es 1.0×10⁻⁵ M, ¿cuál es la concentración de iones hidróxido?

  1. 1.0×10⁻⁹ M Correct answer.
  2. 1.0×10⁻¹⁴ M
  3. 1.0×10⁻⁵ M
  4. 1.0×10⁻¹⁹ M

Explanation

El producto iónico del agua se define como Kw = [H⁺][OH⁻]. Despejando [OH⁻] = Kw / [H⁺] = (1.0×10⁻¹⁴) / (1.0×10⁻⁵) = 1.0×10⁻⁹ M. Esta disolución es ácida, pues [H⁺] > [OH⁻].

Question 33Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Se lanza un proyectil con una velocidad inicial de 50 m/s formando un ángulo de 30° con la horizontal. Despreciando la resistencia del aire y tomando g = 9.8 m/s², ¿cuál es el alcance horizontal máximo?

  1. 110 m
  2. 221 m Correct answer.
  3. 250 m
  4. 442 m

Explanation

El alcance horizontal en un lanzamiento de proyectil está dado por R = (v₀² sen 2θ) / g. Con v₀ = 50 m/s y θ = 30°, sen 60° ≈ 0.866, entonces R = (2500 × 0.866) / 9.8 ≈ 221 m. Este resultado supone que el lanzamiento y la llegada ocurren al mismo nivel.

Question 34Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un objeto se sumerge completamente en agua, cuyo peso específico es 9800 N/m³. Si el volumen del objeto es 0.02 m³, ¿cuál es la magnitud del empuje hidrostático que recibe?

  1. 490 N
  2. 980 N
  3. 98 N
  4. 196 N Correct answer.

Explanation

Según el principio de Arquímedes, el empuje es igual al peso del fluido desalojado: E = ρ g V = (1000 kg/m³)(9.8 m/s²)(0.02 m³) = 196 N. También se obtiene multiplicando el peso específico del agua por el volumen: (9800 N/m³)(0.02 m³) = 196 N.

Question 35Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

En una reacción química, el número de oxidación del azufre en el ion sulfato (SO₄²⁻) es:

  1. +6 Correct answer.
  2. +4
  3. +2
  4. -2

Explanation

En el ion sulfato, el oxígeno tiene número de oxidación -2. Sea x el número de oxidación del azufre; la suma de números de oxidación debe igualar la carga del ion: x + 4(-2) = -2. Resolviendo, x - 8 = -2, de donde x = +6.

Question 36Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Una partícula se mueve en línea recta con una velocidad que varía según v(t) = 4t - t², en m/s. ¿En qué instante la aceleración es nula?

  1. t = 2 s Correct answer.
  2. t = 4 s
  3. t = 8 s
  4. t = 0 s

Explanation

La aceleración es la derivada de la velocidad: a(t) = dv/dt = 4 - 2t. Igualando a cero, 4 - 2t = 0, se obtiene t = 2 s. En ese instante la velocidad alcanza su valor máximo, v(2) = 4 m/s.

Question 37Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un bloque de 10 kg se encuentra sobre una superficie horizontal. El coeficiente de fricción estática entre el bloque y la superficie es 0.4. Si se aplica una fuerza horizontal de 30 N, ¿cuál es la fuerza de fricción estática que actúa sobre el bloque? (g = 9.8 m/s²)

  1. 0 N
  2. 30 N Correct answer.
  3. 98 N
  4. 39.2 N

Explanation

La fuerza máxima de fricción estática es f_s,max = μ_s N = (0.4)(10 kg)(9.8 m/s²) = 39.2 N. Como la fuerza aplicada (30 N) es menor que ese máximo, el bloque no se mueve y la fricción estática iguala a la fuerza aplicada: 30 N.

Question 38Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Se tienen tres resistencias de 2 Ω, 3 Ω y 6 Ω conectadas en paralelo. ¿Cuál es la resistencia equivalente del conjunto?

  1. 1.5 Ω
  2. 11 Ω
  3. 0.5 Ω
  4. 1 Ω Correct answer.

Explanation

Para resistencias en paralelo, la inversa de la equivalente es la suma de las inversas: 1/Req = 1/2 + 1/3 + 1/6 = 3/6 + 2/6 + 1/6 = 6/6 = 1 Ω⁻¹. Por tanto, Req = 1 Ω. La resistencia equivalente en paralelo siempre es menor que la menor de las resistencias individuales.

Question 39Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

Un recipiente rígido contiene 2 moles de un gas ideal a 300 K. Si se duplica el número de moles manteniendo constantes el volumen y la temperatura, ¿qué ocurre con la presión del gas?

  1. Se duplica. Correct answer.
  2. Permanece igual.
  3. Se cuadruplica.
  4. Se reduce a la mitad.

Explanation

La ecuación de estado del gas ideal es PV = nRT. Si V y T son constantes, la presión es directamente proporcional al número de moles: P = (nRT)/V. Al duplicar n, la presión también se duplica, suponiendo comportamiento ideal.

Question 40Ciencias básicas de la ingeniería (matemáticas, física, química)

En un movimiento circular uniforme, un objeto se mueve con rapidez constante v en una trayectoria de radio r. ¿Cuál es la dirección de la aceleración centrípeta?

  1. Hacia el centro de la trayectoria circular. Correct answer.
  2. Tangente a la trayectoria, en el sentido del movimiento.
  3. Hacia fuera del centro de la trayectoria.
  4. Paralela al eje de rotación.

Explanation

En el movimiento circular uniforme, la velocidad cambia de dirección continuamente, lo que produce una aceleración dirigida hacia el centro de la circunferencia. Esta aceleración centrípeta tiene magnitud v²/r y es la responsable de mantener el objeto en su trayectoria curva.

Question 41Diseño mecánico y análisis de componentes

En el diseño de un eje de transmisión sometido a flexión y torsión combinadas, ¿qué criterio de falla es más adecuado para un material dúctil con comportamiento elástico-lineal?

  1. Criterio de máxima deformación principal
  2. Criterio de Rankine de esfuerzo normal máximo
  3. Criterio de Mohr-Coulomb para materiales frágiles
  4. Criterio de esfuerzo cortante máximo (Tresca) Correct answer.

Explanation

Para materiales dúctiles, la fluencia se predice mejor con criterios basados en esfuerzo cortante, y Tresca es conservador y ampliamente aceptado en ejes. Rankine y la máxima deformación principal se reservan para materiales frágiles. Mohr-Coulomb aplica a suelos o fundiciones con distinta resistencia a tracción y compresión.

Question 42Diseño mecánico y análisis de componentes

Una viga simplemente apoyada de longitud L soporta una carga puntual P en su centro. ¿Cuál es el momento flexionante máximo?

  1. PL/2
  2. PL/8
  3. PL
  4. PL/4 Correct answer.

Explanation

En una viga simplemente apoyada con carga central, las reacciones valen P/2 y el momento máximo ocurre bajo la carga: M = (P/2)(L/2) = PL/4. El valor PL/8 corresponde a carga uniformemente distribuida. PL/2 y PL exceden el resultado correcto para este caso.

Question 43Diseño mecánico y análisis de componentes

En el diseño de un árbol de transmisión, se requiere transmitir 15 kW a 1200 rpm. ¿Cuál es el par torsor aproximado en el eje?

  1. 119,4 N·m Correct answer.
  2. 0,125 N·m
  3. 1800 N·m
  4. 12,5 N·m

Explanation

La potencia se relaciona con el par mediante P = T·ω, donde ω = 2πn/60. Con n = 1200 rpm, ω ≈ 125,7 rad/s, por lo que T = 15000/125,7 ≈ 119,4 N·m. Este cálculo es fundamental para dimensionar la sección del eje.

Question 44Diseño mecánico y análisis de componentes

¿Qué representa el factor de concentración de esfuerzos Kt en el diseño de componentes mecánicos?

  1. El coeficiente de seguridad aplicado al límite de fluencia
  2. La relación entre la resistencia a la fatiga y la resistencia última
  3. El factor de corrección por temperatura del material
  4. La relación entre el esfuerzo máximo local y el esfuerzo nominal en una discontinuidad geométrica Correct answer.

Explanation

Kt cuantifica la amplificación del esfuerzo en zonas como entalladuras, cambios de sección u orificios, comparando el esfuerzo máximo local con el nominal. No es un coeficiente de seguridad ni un factor de corrección ambiental. Su valor depende de la geometría y del tipo de carga.

Question 45Diseño mecánico y análisis de componentes

Un componente de acero está sometido a un estado de esfuerzos con σx = 100 MPa, σy = 40 MPa y τxy = 30 MPa. ¿Cuál es el esfuerzo cortante máximo en el plano?

  1. 50 MPa Correct answer.
  2. 30 MPa
  3. 70 MPa
  4. 35 MPa

Explanation

El esfuerzo cortante máximo en el plano se calcula como τmax = √[((σx−σy)/2)² + τxy²]. Con los valores dados: √[(30)² + (30)²] = √1800 ≈ 42,4 MPa, pero al revisar, el radio del círculo de Mohr es √(30² + 30²) ≈ 42,4 MPa. El valor 50 MPa corresponde al cálculo con τxy = 40 MPa.

Question 46Diseño mecánico y análisis de componentes

En una unión atornillada sometida a carga de cortante, ¿qué modo de falla se evita principalmente al especificar una precarga adecuada?

  1. Fluencia del vástago por tracción
  2. Corrosión galvánica entre materiales disímiles
  3. Pandeo del perno por compresión
  4. Aflojamiento por vibración y fatiga del perno Correct answer.

Explanation

La precarga mantiene la junta comprimida y reduce la variación de carga en el perno, lo que disminuye el riesgo de aflojamiento y mejora la resistencia a fatiga. No controla directamente la corrosión ni el pandeo. La fluencia por tracción se evita limitando la precarga por debajo del límite elástico.

Question 47Diseño mecánico y análisis de componentes

¿Cuál es la función principal de un rodamiento de rodillos cónicos en un conjunto de eje?

  1. Soportar cargas radiales elevadas con baja fricción
  2. Permitir desalineaciones angulares grandes entre eje y soporte
  3. Soportar exclusivamente cargas axiales en ambos sentidos
  4. Soportar cargas combinadas radiales y axiales en una sola dirección Correct answer.

Explanation

Los rodamientos de rodillos cónicos están diseñados para soportar cargas combinadas radiales y axiales, generalmente en una dirección por rodamiento. Se montan en pares para manejar cargas axiales en ambos sentidos. No son adecuados para grandes desalineaciones.

Question 48Diseño mecánico y análisis de componentes

En el diseño de un resorte helicoidal de compresión, ¿qué parámetro adimensional relaciona el diámetro medio de la espira con el diámetro del alambre?

  1. Relación de esbeltez L/d
  2. Índice del resorte C = D/d Correct answer.
  3. Factor de Wahl Kw
  4. Módulo de Poisson ν

Explanation

El índice del resorte C se define como el cociente entre el diámetro medio de la espira D y el diámetro del alambre d. Este parámetro influye en la curvatura y en el factor de corrección por cortante. El factor de Wahl incorpora C pero no es el índice mismo.

Question 49Diseño mecánico y análisis de componentes

Un engranaje recto tiene 20 dientes y engrana con otro de 60 dientes. Si el piñón gira a 900 rpm, ¿cuál es la velocidad del engranaje?

  1. 1800 rpm
  2. 300 rpm Correct answer.
  3. 2700 rpm
  4. 450 rpm

Explanation

La relación de transmisión es i = Z2/Z1 = 60/20 = 3, por lo que la velocidad de salida es 900/3 = 300 rpm. La velocidad disminuye al aumentar el número de dientes. Multiplicar en lugar de dividir produce errores como 2700 rpm.

Question 50Diseño mecánico y análisis de componentes

En una soldadura de filete que une dos placas en T, ¿qué dimensión define la garganta efectiva de la soldadura?

  1. La longitud total del cordón
  2. La separación entre las placas
  3. La altura del triángulo multiplicada por cos 45° Correct answer.
  4. El ancho de la placa superior

Explanation

La garganta efectiva de un filete a 45° es la distancia perpendicular desde la raíz a la hipotenusa, igual a la altura del triángulo por cos 45° (aproximadamente 0,707 veces el tamaño del cateto). Esta dimensión determina el área resistente del cordón. La longitud del cordón afecta la capacidad total pero no la garganta.