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• Mario Gualaz

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Guía RAE Ingenieria Mecánica Énfasis Automotriz ENERO 2013

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 Índice

Presentación

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Antecedentes

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¿Qué evalúa el examen?

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Componentes, estructura y ejemplos

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 Presentación Estimado/a estudiante

Los

exámenes de fin de carrera, son evaluaciones académicas de resultados de

aprendizaje de carácter oficial y obligatorio, su aprobación forma parte de los requisitos de titulación establecidos en el Reglamento del Plan de Contingencia para las y los estudiantes de las universidades y escuelas politécnicas suspendidas definitivamente por el CEAACES (Resolución RPC-SE-02-N°004-2012 y RPC-SE019-No.068-2012). Con el propósito de apoyar tú proceso de preparación, con la participación de la comunidad académica, hemos elaborado esta guía metodológica la cual contiene una descripción de lo que evalúa cada examen, sus componentes, estructura y ejemplos. Afectuosamente,

COORDINACIÓN PLAN DE CONTINGENCIA CONSEJO DE EDUCACIÓN SUPERIOR

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 Antecedentes

En el último quinquenio el Gobierno y el Estado ecuatoriano le han conferido a la educación superior un rol fundamental en el logro del buen vivir y en el cambio de la matriz productiva; en virtud de lo cual, se viene impulsado de forma sostenida un amplio proceso de fortalecimiento de la calidad, de la excelencia, de la pertinencia y democratización de la educación superior. Como parte de los procesos de fortalecimiento de la calidad y en cumplimiento de la Disposición Transitoria Tercera de la Ley Orgánica de Educación Superior, el 11 de abril de 2012, el Consejo de Evaluación, Acreditación y Aseguramiento de la Calidad de la Educación Superior (CEAACES) resolvió la suspensión definitiva de 14 universidades y escuelas politécnicas que no cumplieron los parámetros de calidad de la educación superior. Con el propósito de garantizar la continuidad de los estudios regulares de las y los estudiantes de las universidades y escuelas politécnicas suspendidas definitivamente por el CEAACES, el Consejo de Educación Superior a partir del momento de la suspensión, implementó el Reglamento del Plan de Contingencia, aprobado el 25 de Febrero de 2012 mediante Resolución RPC-SE-02-N°004-2012. Entre los mecanismos de continuidad de estudios, a los "estudiantes de último año o su equivalente" de las carreras técnicas, tecnológicas y de tercer nivel se les ofrece la posibilidad de culminar sus estudios en la institución de origen. De acuerdo al artículo 18 del Reglamento del Plan de Contingencia y del artículo 2 de la Resolución RPC-SO-018-NO.130-2012, las y los estudiantes que demuestren un avance del proyecto de tesis o titulación menor al 60%; quienes egresaron antes del 12 de abril de 2010 y quienes aún no aprueban la totalidad de las materias del plan de estudio, debían matricularse y aprobar el seminario de culminación de carrera, en el cual el trabajo de titulación o graduación es reemplazado por un examen de fin de carrera, que ha sido diseñado por el CEAACES en coordinación con el CES, con el aporte de las administración temporales de las instituciones de educación superior suspendidas y con la participación de la comunidad académica (RPC-SE-019-No. 068-2012).

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 ¿Qué se evalúa? La estructura general para el exámen de Ingeniería Mecánica Automotriz, considera cuatro componentes que agrupan las competencias que debe tener las y los ingenieros para diseñar sistemas, componentes o procesos que cumplan con especificaciones, para representar, interpretar y modelar fenómenos y procesos, para resolver problemas de ingeniería a partir de la aplicación de las ciencias naturales y ciencias básicas, utilizando un lenguaje lógico y simbólico y, para planear y gestionar proyectos en el área de su competencia. Se espera que las y los estudiantes demuestren el desarrollo de competencias derivadas de su formación tanto de en ciencias básicas como en el campo profesional. Se pondrá énfasis en los conceptos y criterios de ingeniería desde el punto de vista cualitativo más que cuantitativo.

 Componentes A. Componentes a evaluar y referentes conceptuales a evaluar La prueba evalúa cuatro componentes que integran competencias que se esperan de las y los estudiantes que egresan de los programas de Ingeniería Mecánica Automotriz. Estos componentes se sustentan áreas básicas y específicas de la ingeniería y su especialidad, las cuales están organizadas en referentes conceptuales que responden a los campos de formación en ciencias básicas, en ciencias de la ingeniería y en el campo profesional. A continuación de describen los componentes y los referentes conceptuales. 

Modelamiento de fenómenos y procesos

Se entiende como la capacidad para construir y utilizar esquemas teóricos, generalmente utilizando modelos matemáticos, de un sistema o de una realidad compleja, que se elabora para facilitar su comprensión, análisis, aplicación y el estudio de su comportamiento. 

Resolución de problemas, mediante la aplicación de las ciencias naturales y las matemáticas utilizando un lenguaje lógico y simbólico

Se entiende como la capacidad para resolver problemas y proponer soluciones a cualquier situación planteada, sea en un contexto real o hipotético; requiere de pensamiento reflexivo y un razonamiento lógico de acuerdo con un conjunto de definiciones, axiomas y reglas. Esta competencia se pretende lograr a través de las ciencias básicas, para ello se requiere una fundamentación conceptual muy sólida en las matemáticas y las ciencias naturales (física, química).

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

Diseño de sistemas, especificaciones

componentes

o

procesos

que

cumplan

con

Es la capacidad para aplicar el análisis y el cálculo para encontrar las soluciones más adecuadas desde el punto de vista técnico y económico; para determinar características, aplicar sistemas y procesos que permitan encontrar las mejores alternativas; lograr el óptimo aprovechamiento de materiales y recursos, que aseguren la sostenibilidad y la sustentabilidad del medio ambiente; llevar a cabo las acciones y efectos derivados de administrar responsablemente los resultados, con el propósito de lograr los objetivos propuestos. 

Planeación, diseño, evaluación del impacto ingeniería eléctrica

y gestión de proyectos de

Es la capacidad para identificar los aspectos relevantes de un proyecto eléctrico, para analizar y establecer las mejores prácticas aplicables en un proyecto y dimensionar sus impactos de tipo social, ambiental y económico. Involucra también la formulación de proyectos y proponer nuevas formas de administrar proyectos de ingeniería. Referentes conceptuales a evaluar Campo de Formación Básica

Este campo hase referencia al conjunto de conocimientos de las ciencias naturales y ciencias básicas que proporcionan los conocimientos teóricos y prácticos para fundamentar la formación en ingeniería. Comprende los temas referentes a la matemática, la física y la química. Así mismo, se evalúa el componente económico-administrativo que está orientado hacia la ubicación de la experiencia personal y universitaria en un contexto socioeconómico, administrativo-financiero, técnico y científico. Así, las áreas y subáreas que se evalúan en este campo son: 

  

Área de Matemáticas: Incluye las subáreas de álgebra, trigonometría, geometría analítica, álgebra lineal, cálculo diferencial, cálculo vectorial, cálculo integral y ecuaciones diferenciales. Área de Física: Incluye las subáreas de física mecánica, física térmica, eléctricidad y magnetismo. Área de Química: Incluye las subáreas de conceptos fundamentales, propiedades y estados de la materia, nomenclatura, estequiometría y soluciones Área Económico Administrativa: Incluye las subáreas de fundamentos de economía y análisis financiero.

Campo de Formación en Ciencias Básicas de Ingeniería Mecánica Comprende el conjunto de leyes y conocimientos científicos, derivados de las ciencias naturales y ciencias básicas, que permiten la conceptualización y el análisis de los problemas de ingeniería. Este campo es el puente necesario para la

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fundamentación de la Ingeniería Profesional y Aplicada. Las áreas y subáreas que integran este campo son  Área de Mecánica y Diseño de Máquinas: Incluye las subáreas de estática, dinámica, resistencia de materiales, mecanismos y diseño de elementos de máquinas.  Área de Termodinámica y Fluidos: Incluye las subáreas de mecánica de fluidos, termodinámica y transferencia de calor.  Área de Materiales de Ingeniería: Incluye las subáreas de clasificación, estructura de los materiales y su comportamiento.  Área de Procesos de Manufactura: Incluye las subáreas de metrología básica, procesos de unión por soldadura, procesos de mecanizado (maquinado).  Área Interdisciplinaria: Incluye las subáreas de computación básica, electricidad básica, electrónica básica, instrumentación industrial y control, estadística y probabilidad y seguridad industrial.

Campo de Formación Profesional Ingenieria Mecánica Automotriz

Hace referencia al conjunto de conocimientos básicos de un campo específico de la ingeniería mediante los cuales es posible desarrollar conocimientos y tecnología que permiten la aplicación de los principios de las ciencias básicas de la Ingeniería Mecánica Automotriz. Comprende el saber hacer de la profesión e involucra las siguientes áreas:   

Área de Sistemas Automotrices Incluye las subáreas de: transmisión de portencia, frenos, dirección, suspensión, chasis y ruedas. Área de Motores de Combustión Interna Incluye las subáreas de motores a gasolina y diesel, reparación y trucaje de motores, combustibles y lubricantes. Área de Autotrónica: Incluye las subáreas de: Inyección electrónica, sistemas de carga, arranque y encendido.

B. Estructura del examen De acuerdo con lo descrito, el campo de formación en ciencias básicas y en ciencias básicas de la ingeniería corresponde a un 70% de la prueba, mientras que el campo de formación profesional tiene un peso del 30%. Así mismo, cada componente relaciona una serie de referentes conceptuales específicos que son necesarios para abordar las preguntas de la prueba. La tabla 1 muestra el porcentaje de preguntas por cada componente para el campo de formación básico y campo de formación en ciencias básicas de la ingeniería.

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Tabla 1. Componentes de la prueba

Modelamiento de fenómenos y procesos

Resolución de problemas, mediante la aplicación de las ciencias naturales y las matemáticas utilizando un lenguaje lógico y simbólico

Diseño de sistemas, componentes o procesos que cumplan con especificaciones deseadas

Planeación, diseño, evaluación del impacto (social, económico, tecnológico y ambiental) y gestión proyectos de ingeniería electrónica

Contenidos referenciales Matemáticas Física Química Mecánica Resistencia de materiales Termodinámica y fluidos Instrumentación y control Matemáticas Física Química Mecánica Resistencia de materiales Termodinámica y fluidos Instrumentación y control Informática Elementos de máquinas Sistemas mecánicos Procesos de manufactura Ciencias económico administrativas Mecánica Resistencia de materiales Termodinámica y fluidos Transferencia de calor Instrumentación y control Informática Elementos de máquinas Sistemas mecánicos Procesos de manufactura

Porcentaje de preguntas en la prueba

25%

15%

20%

Elementos de máquinas Sistemas mecánicos Procesos de manufactura Ciencias económico administrativas

10%

TOTAL

70%

La tabla 2 muestra el porcentaje de preguntas por componente para el campo formación profesional en Ingeniería Mecánica Automotriz

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Tabla 2. Componentes de la prueba Resolución de problemas, mediante la aplicación de las ciencias naturales y las matemáticas utilizando un lenguaje lógico y simbólico Diseño de sistemas, componentes o procesos que cumplan con especificaciones deseadas Planeación, diseño, evaluación del impacto (social, económico, tecnológico y ambiental) y gestión proyectos de ingeniería electrónica

Contenidos referenciales Matemáticas Física Mecánica Resistencia de materiales Termodinámica y fluidos Instrumentación y control Informática Elementos de máquinas Sistemas mecánicos Procesos de manufactura Transferencia de calor Instrumentación y control Ciencias económico administrativas Sistemas Automotrices Motores de Combustión Interna Autotrónica TOTAL

Porcentaje de preguntas en la prueba

10%

10%

10%

30%

C. Tipos de preguntas y ejemplos En el examen se utilizan preguntas de selección múltiple con única respuesta. Este tipo de preguntas consta de un enunciado y cuatro opciones (A, B, C, D). Sólo una de estas opciones responde correctamente la pregunta. El estudiante debe seleccionar la respuesta correcta y marcarla en su Hoja de Respuestas rellenando el óvalo correspondiente a la letra que identifica la opción elegida. En el examen se utilizan preguntas de selección múltiple con única respuesta. Este tipo de preguntas consta de un enunciado y cuatro opciones (A, B, C, D). Sólo una de estas opciones responde correctamente la pregunta. El estudiante debe seleccionar la respuesta correcta y marcarla en su Hoja de Respuestas rellenando el óvalo correspondiente a la letra que identifica la opción elegida. Ejemplo 1 Los carros pasan por un punto de una autopista según un proceso aleatorio Poisson a una tasa de dos carros por minuto. Si el 15% de los carros son camionetas, entonces la probabilidad de que por lo menos cuatro camionetas pasen por ese punto en una hora es: A. B. C. D.

0,1756 0,1865 0,84176 0,99998

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Respuesta correcta: D Resolución de la Pregunta: Esta pregunta tiene que ver con la modelación de problemas bajo incertidumbre utilizando conceptos de distribuciones de probabilidad discretas y procesos estocásticos. Para la resolución de la pregunta se indica que los eventos ocurren según una distribución de Poisson, lo cual determina los parámetros a utilizar. Ejemplo 2 En un sistema eléctrico de potencia monofásica se han definido los siguientes valores de base: Base de Potencia = 1000 kVA Base de Voltaje = 10 Kv

Si la corriente en un circuito de este sistema es de 2 p.u., la corriente real es

A. B. C. D.

100 kA 200 mA 200 A 100 A

Respuesta correcta: C

Resolución de la Pregunta: La base de corriente es igual a la base de potencia dividida por la base de voltaje, esto es: 1000 kVA/10 kV = 100 A. La corriente de 2 p.u. es entonces 100 x 2 = 200A Ejemplo 3 En una empresa de almacenamiento de productos petroquímicos, se necesita controlar el nivel de llenado de unos tanques, que son oscuros y contienen aceite de alta viscosidad para motores, estos tienen una altura de 3 metros y pueden variar su nivel de líquido solamente en el intervalo de 1 a 2,5 metros. Como base del sistema de control se necesitan sensores y se requiere diseñarlo al menor costo posible. De acuerdo con lo anterior, el sensor más adecuado para el sistema de control es A. B. C. D.

Ultrasonido Telémetro láser Capacitivos Cámara de video

Respuesta correcta:

A

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Resolución de la Pregunta: La cámara de video no puede utilizarse ya que el tanque a controlar es oscuro. Los sensores capacitivos solo son confiables en la medición de distancias cortas. Finalmente comparando la opción A y B que son viables, el sistema para el telémetro láser es más costoso que para el ultrasonido. Ejemplo 4 En una planta embotelladora se requiere recoger la información de los procesos para detectar posibles errores. Uno de los sistemas es de dos tanques conectados con interacción entre ellos y linealizados, como se muestra en la figura.

El diagrama en bloques que representa esta situación es:

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Respuesta correcta: D Resolución de la Pregunta: El flujo Q1 es función de k H1  H 2 . Se presenta una realimentación interna que puede generar Q1 en sentido de izquierda a derecha o en sentido inverso o Q1=0. El sistema puede tener comportamiento inestable y se representa por una realimentación positiva. Ejemplo 5

El disco 3 del mecanismo de la figura recibe movimiento de la barra 2 a la cual está unida por un pasador en su centro. La barra 2 se mueve con velocidad constante (V2=cte). La barra 4 está unida por pasadores al disco 3 y a la estructura 1. Para el caso que ilustra la figura, es cierto que la barra 4 se mueve A. B. C. D.

con aceleración angular antihoraria y constante. con aceleración angular antihoraria y variable. con aceleración angular horaria y variable. con aceleración angular horaria y constante.

Respuesta correcta: B

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