PAU Andalucía Suplente Junio’25 – Ejercicio 1 – Opción A

En un laboratorio de control de calidad se realiza un ensayo Charpy a una probeta de acero estructural con una sección cuadrada de 10 mm de lado utilizando un péndulo de 20 kg de masa. El péndulo parte de una altura inicial de 1.2 m y, tras impactar con la probeta, alcanza una altura final de 30 cm. Se pide:

1. Calcular la energía absorbida por la probeta. (0.75 puntos)
2. Determinar la resiliencia del material. (0.75 puntos)
3. En caso de utilizar un péndulo de 18 kg de masa, ¿desde qué altura debería dejarse caer para alcanzar la misma altura final una vez rota la probeta? (1 punto)

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a. Para calcular la energía absorbida por la probeta, empleamos el principio de conservación de la energía. La energía mecánica al inicio y al final tiene solamente la componente potencia, luego:

   

   

   

b. La resiliencia en un ensayo de Charpy es la energía absorbida por unidad de superficie.

   

c. Como la resiliencia debe ser la misma, al tratarse de la misma probeta del mismo material y con las mismas dimensiones, la energía absorbida en el impacto debe ser la misma. Como la altura final también será la misma, volvemos a plantear la ecuación de balance de la energía potencial y despejamos la nueva altura inicial.