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WorksheetsEstructuras/Ciencia de materiales
Total questions: 40
Worksheet time: 20mins
¿Cuál es la función principal que diferencia a una estructura de un simple objeto, según su definición en la unidad?
Dividir el espacio y proveer cerramientos.
Servir únicamente para la protección de personas y objetos.
Evitar su deformación y mantener su tamaño y forma ante fuerzas externas.
Esta es la función fundamental de una estructura: ser el soporte material que garantiza la estabilidad formal y dimensional bajo la acción de cargas y fuerzas.
¿Qué característica es esencial para que una estructura cumpla su función de soporte?
Ser construida con materiales reciclables.
Ser ligera y fácil de transportar.
Ser capaz de resistir cargas y fuerzas externas sin fallar.
Ser estéticamente agradable.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor el papel de una estructura en la ingeniería civil?
Las estructuras son fundamentales para garantizar la seguridad y estabilidad de edificaciones.
Las estructuras son irrelevantes en el diseño arquitectónico moderno.
Las estructuras deben ser diseñadas para maximizar el uso de espacio sin considerar la seguridad.
Las estructuras son solo decorativas y no tienen función práctica.
¿Qué propiedad debe cumplir una estructura para soportar, sin romperse, las cargas a las que se ve sometida?
Rigidez
Economía
Resistencia
Estabilidad
¿Qué principio se aplica en una estructura para aumentar su rigidez y evitar su deformación, basándose en la geometría que no se deforma al aplicar fuerzas en sus vértices?
El principio del centro de gravedad bajo.
La triangulación.
La continuidad del material (masivas).
El uso de dovelas.
En las estructuras abovedadas, ¿cuál es el esfuerzo principal que resisten las piezas denominadas dovelas?
Flexión
Torsión
Tracción
Compresión
La función principal de los pilares y columnas es soportar el peso de otras partes de la estructura y transmitirlo a la cimentación. ¿A qué esfuerzo trabajan principalmente?
Flexión
Torsión
Tracción
Compresión
Las estructuras neumáticas se caracterizan por una membrana que contiene aire a presión en su interior. ¿A qué esfuerzo se somete principalmente la membrana debido a la presión interna del aire?
Cortante
Pandeo
Tracción
Cizalladura
¿Cuál de los siguientes elementos de cimentación es un tipo superficial que consiste en un ancho prisma de hormigón situado bajo los pilares?
Zapata
Pilote
Vigueta
Dovela
Los forjados cumplen la función de transmitir cargas verticales y horizontales. ¿Qué tipo de forjado es aquel que tiene sus elementos resistentes en ambas direcciones (formando una retícula) y transmite la carga en dos direcciones?
Forjado bidireccional
Forjado laminar
Forjado perpendicular
Forjado unidireccional
En una estructura entramada, ¿cuál es el avance constructivo que permitió su empleo en comparación con las estructuras masivas o abovedadas?
La capacidad de trabajar exclusivamente a compresión.
Una gran disminución del peso, posibilitando aumentar la altura de las construcciones.
Utilizar únicamente materiales de acero o madera.
Permitir cubrir espacios mayores (luces a salvar).
Una viga se define como un elemento rígido, generalmente horizontal, cuya función es resistir cargas perpendiculares a su eje. Por ello, el esfuerzo que trabaja principalmente es:
Compresión
Tracción
Flexión
Cortante
¿Cuál es el tipo de esfuerzo que experimenta una estructura cuando se aplica una carga que tiende a doblarla?
Compresión
Flexión
Torsión
Tracción
En el diseño de estructuras, ¿qué tipo de material se considera más adecuado para soportar cargas pesadas debido a su alta resistencia?
Acero
Hormigón
Madera
Plástico
¿Cuál es la principal característica que distingue a una carga permanente (o carga muerta) de una carga variable (o carga viva) en el diseño estructural?
La carga permanente incluye el peso de las personas y el mobiliario, mientras que la variable es solo la nieve o el viento.
a carga permanente tiene un punto de aplicación que puede moverse, y la carga variable es estática.
La carga permanente solo se considera en la cimentación, y la Variable en la cubierta.
La carga permanente es la que actúa de forma constante e invariable a lo largo de la vida útil de la edificación.
Cuando el suelo superficial presenta una capacidad portante muy baja y el sustrato resistente se encuentra a gran profundidad, ¿qué tipo de elemento de cimentación profunda es más adecuado para transmitir las cargas por fricción lateral y no solo por punta?
Zapatas aisladas
Muros de sotano
Losa de comentación
Pilotes
En una estructura de hormigón armado, ¿cuál es el esfuerzo principal que debe resistir el acero dispuesto en la parte inferior de una viga simple (simplemente apoyada)?
Cortante
Compresión
Tracción
Torsión
En una estructura entramada o de pórticos, el elemento clave que proporciona rigidez lateral y mantiene la estabilidad del sistema es:
La junta de dilatación entre pilares.
La unión rígida o 'nudo' entre pilares y vigas.
El peso de los forjados.
Los tirantes metálicos verticales.
¿Cuál es la función principal de la bovedilla (o casetón) en un forjado unidireccional de vigueta y bovedilla?
Proporcionar rigidez lateral a la vigueta.
Aportar la resistencia a tracción del forjado.
Servir de encofrado perdido y aligerar el peso propio del forjado.
Actuar como armadura de compresión.
En las estructuras abovedadas, como un arco o una bóveda, ¿qué función estructural tienen los contrafuertes o estribos en los puntos de apoyo?
Contrarrestar los empujes horizontales que genera la geometría curva del arco.
Evitar la deformación por tracción de la dovela central (clave).
Actuar como aislante térmico y acústico.
Soportar la carga vertical que el arco no puede tomar.
La Capacidad Portante del suelo es un factor clave para la cimentación. Se define como:
La profundidad máxima que pueden alcanzar los cimientos.
La cantidad de agua que el suelo puede absorber.
La presión máxima que un suelo puede soportar sin sufrir un asiento excesivo o rotura.
El tiempo que tarda el suelo en asentarse bajo la carga de la estructura.
En un forjado unidireccional de vigueta y bovedilla, ¿cuál es el papel fundamental de la capa de compresión (capa superior de hormigón 'in situ')?
Proporcionar exclusivamente el acabado de la superficie para el pavimento.
Garantizar la transmisión de las cargas a todas las viguetas y actuar como placa resistente a compresión.
Servir como aislamiento acústico entre plantas.
Aportar el peso necesario para la estabilidad de las viguetas.
El esfuerzo de Cortante se produce cuando fuerzas opuestas y paralelas actúan sobre una sección, tendiendo a 'cizallarla'. En una viga horizontal, ¿dónde se localiza generalmente el valor máximo del esfuerzo cortante?
En el punto medio de la luz de la viga.
En la zona de los apoyos (junto a los pilares).
¡Exacto!
En los extremos de la viga, donde el momento flector es nulo.
Uniformemente distribuido a lo largo de toda la viga.
¿Cuál es la principal ventaja de utilizar un Forjado Bidireccional (como una losa maciza) en comparación con un Forjado Unidireccional?Requiere menos mano de obra especializada.
Permite cubrir grandes luces con menos espesor de forjado.
Requiere menos mano de obra especializada.
Es intrínsecamente más ligero.
Elimina la necesidad de utilizar cimentación.
En las estructuras colgantes (ej. puentes), la forma estructural se logra con cables o tirantes que trabajan casi exclusivamente a:
Flexión.
Tracción.
Compresión.
Torsión.
El Pandeo es un fenómeno de inestabilidad que afecta principalmente a elementos esbeltos (con una longitud grande en relación con su sección) sometidos a:
Flexión.
Tracción.
Torsión.
Compresión.
En el contexto de las propiedades físicas, ¿cuál es la distinción fundamental entre la Masa y el Peso de un cuerpo?
La masa se mide en Newton (N) y el peso en kilogramos (kg).
La masa es la cantidad de materia de un cuerpo, mientras que el peso es la fuerza que ejerce la gravedad sobre esa masa.
El peso es una magnitud escalar y la masa es una magnitud vectorial.
El peso es una magnitud escalar y la masa es una magnitud vectorial.
La Corrosión es una forma específica de oxidación. ¿Cuál es la condición ambiental crucial que debe darse para que una oxidación se denomine corrosión?
Que el proceso genere un aumento de volumen del material oxidado.
Que la oxidación se produzca en un ambiente húmedo o en presencia de otras sustancias agresivas.
Que el material esté sometido a un campo magnético exterior.
Que la temperatura de fusión del material se supere.
Un material posee una Masa de 1000 kg y ocupa un Volumen de 0.4 m3. ¿Cuál es su Densidad expresada en el Sistema Internacional (SI)?
1000 N/m3
400 kg/m3
2.5 kg/m3
2500 kg/m3
Desde el punto de vista de las propiedades mecánicas, ¿cuál es la diferencia clave entre la Tenacidad y la Resiliencia de un material?
La resiliencia permite estirarse en hilos (ductilidad) y la tenacidad extenderse en láminas (maleabilidad).
La tenacidad es la resistencia a ser rayado, mientras que la resiliencia es la resistencia a la flexión.
La tenacidad se refiere a la resistencia a la rotura por esfuerzos lentos, y la resiliencia a la resistencia a los choques o esfuerzos bruscos.
Ambas son la capacidad de un material para recuperar su forma original después de ser deformado.
Se afirma que un material presenta una alta Plasticidad. ¿Qué implica esto para su comportamiento tras ser sometido a una fuerza de deformación?
El material se rompe instantáneamente sin deformarse.
El material se opone fuertemente a ser rayado o penetrado.
El material recupera totalmente su forma original después de retirar la fuerza.
El material conserva de forma permanente su nueva forma una vez ha desaparecido la fuerza que lo deformaba.
En el modelado de metales, ¿cuál es la diferencia entre la Ductilidad y la Maleabilidad?
La ductilidad es la capacidad de ser cortado con arranque de viruta (Maquinabilidad), y la maleabilidad la de llenar un molde (Colabilidad).
La maleabilidad es la resistencia a los choques y la ductilidad es la oposición a ser rayado.
La ductilidad es la capacidad de estirarse en hilos, y la maleabilidad la capacidad de extenderse en láminas sin romperse.
Ambas son la misma propiedad y se usan para describir la resistencia a la torsión.
La propiedad mecánica conocida como Fatiga describe la deformación y eventual fallo de un material sometido a:
Cargas variables, inferiores a las de rotura, que actúan un cierto tiempo o un número de veces determinado.
Un impacto o choque brusco y repentino.
La máxima fuerza de compresión que un pilar puede soportar antes de pandear.
Una única fuerza lenta y constante superior a la resistencia a la rotura.
¿Cuál es la principal distinción en el proceso de fabricación que diferencia al Vidrio de la mayoría de los materiales Cerámicos?
El vidrio se obtiene a partir de arcillas, mientras que la cerámica se obtiene de arena, cal y sosa.
El vidrio requiere un proceso de esmaltado, y la cerámica no lo necesita.
El vidrio se moldea en caliente después de la fusión, mientras que la cerámica se moldea en frío antes de la cocción.
La cerámica es siempre impermeable, y el vidrio es siempre poroso.
Un diseñador de interiores debe seleccionar un revestimiento para el suelo de una zona de alto tránsito comercial (ej. centro comercial). ¿Qué propiedad mecánica es la más crítica para garantizar la longevidad y por qué se escogería un Gres Porcelánico No Esmaltado?
Alta Ductilidad, para permitir que el material se deforme sin romperse.
Bajo Coeficiente de Dilatación Térmica, para evitar grietas por cambios de temperatura.
Alta Dureza y Resistencia a la Abrasión (escala PEI alta) para soportar el desgaste por roce constante.
Alta Resiliencia, para evitar roturas por impacto de objetos pesados.
En un proyecto de revestimiento de paredes, se consideran paneles de madera maciza o paneles de MDF (fibra de densidad media). ¿Cuál es el riesgo clave de la madera maciza que no presenta el MDF, y cómo se relaciona con la Anisotropía del material?
El MDF emite más compuestos orgánicos volátiles (COVs) que la madera maciza.
La madera maciza tiene peor aislamiento acústico que el MDF.
La madera maciza puede hincharse y deformarse (alabeo) por los cambios de humedad, debido a la variación de sus propiedades en dirección perpendicular a la veta.
El MDF es menos resistente al fuego que la madera maciza.
Para una cocina o baño, el diseñador busca un material de encimera con alta resistencia a las manchas, nula porosidad y alta dureza. ¿Por qué el Mármol Natural es una opción estructuralmente menos adecuada en este contexto, comparado con el Cuarzo Compuesto (ej. Silestone)?
El mármol es poroso y sensible a la corrosión por ácidos (vinagre, limón), mientras que el cuarzo compuesto es no poroso y resistente a los agentes químicos de limpieza.
El mármol tiene un punto de fusión más bajo, lo que lo hace vulnerable al calor.
El mármol es un material paramagnético, lo que interfiere con los electrodomésticos.
El mármol tiene mayor dureza y, por lo tanto, es más frágil (baja tenacidad) ante golpes.
Para un falso techo en una oficina, el diseñador busca un material que combine ligereza y buen aislamiento acústico (Absorción del sonido). ¿Cuál es la propiedad estructural clave que debe buscarse en este material?
Alta fragilidad, para que se rompa al vibrar.
Alta porosidad abierta y estructura fibrosa para dispersar y absorber la energía de las ondas sonoras.
Alta densidad para reflejar el sonido.
Bajo calor específico para evitar la inercia térmica.
Un diseñador necesita un material para aislamiento que garantice la mínima transferencia de calor entre dos estancias con grandes diferencias de temperatura. ¿Qué propiedad debe ser mínima en el material seleccionado para lograr un aislamiento efectivo?
Calor específico.
Conductividad Térmica (K) o Transmitancia Térmica (U).
Resistencia a la compresión.
Densidad.
El Anodizado es un tratamiento superficial clave para el aluminio en perfiles de carpintería interior. ¿Cuál es el objetivo principal de este proceso electroquímico sobre la superficie del metal?
Transformar el aluminio en un metal paramagnético para reducir la estática.
Disminuir su densidad para hacerlo más ligero.
Aumentar la ductilidad del aluminio para facilitar su curvado.
Crear una capa de óxido de aluminio (Alúmina) más gruesa y dura para mejorar la resistencia a la corrosión y la abrasión superficial.
