Ingeniería Civil: Aplicaciones del Cálculo Numérico en Diseño de Estructuras

Question 1

¿Qué propiedad mecánica es la más importante para el diseño de estructuras de hormigón?

Accepted Answer

Resistencia a la compresión

Answer

Módulo de elasticidad

Answer

Coeficiente de Poisson

Answer

Resistencia a la tracción

Question 2

En el análisis de tráfico, ¿para qué se emplea el modelo de Fourier?

Accepted Answer

Estimar el volumen de tráfico y sus variaciones a lo largo del tiempo.

Answer

Mejorar el diseño de intersecciones.

Answer

Predecir la ocurrencia y patrones de accidentes.

Question 3

En la gestión de los recursos hídricos, ¿qué permite el método de Monte Carlo?

Accepted Answer

Simular la incertidumbre en los datos de entrada y estimar la distribución de probabilidad de los resultados.

Answer

Optimizar los sistemas de riego.

Question 4

En el análisis estructural, ¿qué representa la matriz de rigidez?

Accepted Answer

La relación entre las fuerzas y los desplazamientos en una estructura.

Answer

Las propiedades de los materiales de la estructura.

Answer

La geometría de la estructura.

Question 5

En el análisis del tráfico, ¿para qué se utiliza el modelo de distribución normal?

Accepted Answer

Describir la distribución de los tiempos de viaje o las velocidades de los vehículos.

Answer

Mejorar la sincronización de los semáforos.

Answer

Predecir la ocurrencia de accidentes de tráfico.

Question 6

En la gestión de los recursos hídricos, ¿qué simula el modelo de ecuación de difusión?

Accepted Answer

El flujo subterráneo del agua.

Answer

La estimación de la demanda de agua potable.

Answer

El diseño de sistemas de alcantarillado.

Answer

La predicción de la escorrentía superficial.

Question 7

¿Para qué sirve el método de las diferencias finitas en el ámbito numérico?

Accepted Answer

Aproximar soluciones a ecuaciones diferenciales parciales.

Answer

Resolver ecuaciones algebraicas.

Answer

Analizar conjuntos de datos estadísticos.

Question 8

En el diseño de estructuras, ¿cuál es la función del código de barras de refuerzo?

Accepted Answer

Representar gráficamente la disposición y la cantidad de barras de refuerzo en un elemento estructural.

Answer

Diseñar la geometría de un elemento estructural.

Answer

Calcular la resistencia de un elemento estructural.

Question 9

En el análisis del tráfico, ¿con qué fin se utiliza la regresión lineal?

Accepted Answer

Establecer relaciones entre variables de tráfico, como el volumen y la velocidad.

Answer

Predecir el comportamiento de los conductores.

Answer

Optimizar la señalización de tráfico.

Question 10

En el análisis estructural, ¿cuál es el objetivo principal del método de elementos finitos?

Accepted Answer

Determinar las tensiones y deformaciones en la estructura

Answer

Optimizar la forma de la estructura

Answer

Encontrar el período natural de vibración

Question 11

En el análisis del tráfico, ¿qué parámetro cuantifica el nivel de congestión en una carretera?

Accepted Answer

Densidad de tráfico

Answer

Tiempo de viaje

Answer

Velocidad media

Answer

Volumen de tráfico

Question 12

En el análisis del tráfico, ¿qué medida representa el tiempo promedio que tarda un vehículo en recorrer un tramo de carretera?

Accepted Answer

Tiempo de viaje

Answer

Velocidad media

Answer

Flujo de tráfico

Question 13

¿Qué materiales se utilizan comúnmente en la construcción de estructuras de puentes?

Accepted Answer

Hormigón, acero y madera laminada

Answer

Ladrillo, piedra y vidrio

Answer

Plástico, aluminio y fibra de carbono

Question 14

En el diseño de estructuras, ¿qué tipo de elemento estructural está diseñado principalmente para soportar cargas axiales?

Accepted Answer

Columna

Answer

Arco

Answer

Losa

Answer

Viga

Question 15

En cuanto a las pruebas de materiales, ¿qué ensayo es específico para evaluar la resistencia del hormigón a las fuerzas de compresión?

Accepted Answer

Ensayo de resistencia a la compresión

Answer

Ensayo de dureza

Answer

Ensayo de tracción

Answer

Ensayo de flexión

Question 16

En el campo de la geotecnia, ¿qué propiedad del suelo es particularmente importante en la evaluación de su capacidad portante?

Accepted Answer

Ángulo de fricción interna

Answer

Contenido de humedad

Answer

Densidad

Answer

Granulometría

Question 17

En el diseño de cimentaciones, ¿qué tipo de cimentación es comúnmente utilizado para soportar estructuras en suelos con baja capacidad portante?

Accepted Answer

Cimentación sobre pilotes

Answer

Cimentación superficial

Answer

Cimentación por zapatas aisladas

Answer

Cimentación de losa

Question 18

¿Cuál es la técnica numérica más adecuada para resolver ecuaciones diferenciales parciales que surgen en problemas de ingeniería civil?

Accepted Answer

Método de los elementos finitos

Answer

Integración de Runge-Kutta

Answer

Transformada de Laplace

Answer

Algoritmo de Gauss-Jordan

Question 19

En el análisis del tráfico, ¿qué parámetro cuantifica el número de vehículos que pasan por un punto determinado en un periodo de tiempo?

Accepted Answer

Flujo vehicular

Answer

Velocidad vehicular media

Answer

Congestión vehicular

Answer

Densidad vehicular

Question 20

¿Cuál de los siguientes métodos de optimización se emplea habitualmente para optimizar el diseño de estructuras en ingeniería civil?

Accepted Answer

Programación lineal

Answer

Regresión lineal

Answer

Análisis de varianza

Answer

Análisis discriminante

Question 21

En un material elástico lineal, ¿qué ley relaciona el esfuerzo y la deformación?

Accepted Answer

Ley de Hooke

Answer

Ley de Coulomb

Answer

Ley de Ohm

Question 22

¿Qué tipo de estructura está diseñada principalmente para soportar cargas axiales?

Accepted Answer

Columna

Answer

Cascarón

Answer

Viga

Answer

Placa

Question 23

En el análisis del flujo de tráfico en una ciudad, ¿qué técnica de modelado numérico se utiliza comúnmente para simular el comportamiento de los vehículos?

Accepted Answer

Modelo de microsimulación

Answer

Modelo de elementos finitos

Answer

Modelo de simulación de eventos discretos

Answer

Modelo macroscópico

Question 24

En el diseño de presas, ¿cuál es el objetivo principal del empleo de técnicas de cálculo numérico?

Accepted Answer

Predecir con precisión el comportamiento estructural y el flujo de agua

Answer

Simplificar el proceso de diseño

Answer

Reducir los costos de construcción

Question 25

En el modelado de estructuras mediante el método de elementos finitos, ¿qué tipo de elemento se utiliza típicamente para representar barras y vigas?

Accepted Answer

Elemento de barra

Answer

Elemento de volumen

Answer

Elemento de placa

Answer

Elemento de carcasa

Question 26

En el análisis de vibraciones de estructuras, ¿qué técnica numérica se utiliza para resolver problemas de valores propios?

Accepted Answer

Método de Jacobi

Answer

Método de diferencias finitas

Answer

Método de Newton-Raphson

Question 27

Un ingeniero civil utiliza el método de elementos finitos para analizar la resistencia de un puente. ¿Qué tipo de problema está resolviendo?

Accepted Answer

Un problema de mecánica estructural

Answer

Un problema de gestión de recursos hídricos

Answer

Un problema de análisis de tráfico

Answer

Un problema de mecánica de fluidos

Question 28

El método de Runge-Kutta se utiliza para aproximar la solución de una ecuación diferencial que describe el flujo de agua en un canal. ¿Qué tipo de problema se está resolviendo?

Accepted Answer

Un problema de gestión de recursos hídricos

Answer

Un problema de transferencia de calor

Answer

Un problema de análisis de tráfico

Answer

Un problema de mecánica estructural

Question 29

Se realiza un estudio numérico para analizar la estabilidad de una pendiente de tierra. ¿Qué factor de seguridad se utiliza típicamente para evaluar la estabilidad?

Accepted Answer

Factor de seguridad contra deslizamiento

Answer

Factor de seguridad contra fluencia

Answer

Factor de seguridad contra fatiga

Answer

Factor de seguridad contra pandeo

Question 30

Se utiliza una simulación numérica para analizar el impacto de un cambio en el diseño de un túnel en el flujo de tráfico. ¿Qué tipo de datos se necesitan para calibrar el modelo?

Accepted Answer

Datos de tráfico reales

Answer

Datos de propiedades del suelo

Answer

Datos meteorológicos históricos

Answer

Datos de resistencia de los materiales

Question 31

Un ingeniero civil utiliza un modelo numérico para predecir la inundación de un río. ¿Qué tipo de datos se utilizan para definir la geometría del río?

Accepted Answer

Datos de topografía

Answer

Datos de precipitaciones históricas

Answer

Datos de calidad del agua

Answer

Datos de velocidad del viento

Question 32

Se utiliza un método de elementos finitos para analizar la resistencia de una presa. ¿Qué tipo de condición de contorno se utiliza para modelar el contacto entre la presa y el suelo?

Accepted Answer

Condición de contorno de contacto

Answer

Condición de contorno de temperatura

Answer

Condición de contorno de flujo

Answer

Condición de contorno de desplazamiento

Question 33

Se realiza un estudio numérico para evaluar el impacto de un nuevo sistema de gestión del tráfico en la congestión de la ciudad. ¿Qué tipo de medida de rendimiento se utiliza generalmente para evaluar la congestión?

Accepted Answer

Tiempo de viaje promedio

Answer

Velocidad promedio del viento

Answer

Temperatura promedio diaria

Answer

Precipitación promedio anual

Question 34

Se utiliza un modelo numérico para simular el movimiento de sedimentos en un embalse. ¿Qué parámetro se utiliza típicamente para describir la capacidad de transporte de sedimentos del flujo de agua?

Accepted Answer

Carga de sedimentos

Answer

Velocidad del viento

Answer

Caudal de flujo

Answer

Temperatura del agua

Question 35

¿Qué método numérico se utiliza comúnmente para resolver ecuaciones diferenciales que modelan el comportamiento de vigas bajo carga?

Accepted Answer

Método de elementos finitos

Answer

Método de la secante

Answer

Método de bisección

Answer

Método de Newton-Raphson

Question 36

El método de las diferencias finitas se utiliza a menudo para aproximar la solución de ecuaciones diferenciales parciales. ¿En qué área de la ingeniería civil es esto particularmente útil?

Accepted Answer

Modelado de flujo de agua subterránea

Answer

Análisis de tráfico peatonal

Answer

Estimación de costes de construcción

Answer

Diseño de cimientos de edificios

Question 37

Las ventajas de usar métodos numéricos en ingeniería civil incluyen la capacidad de manejar grandes conjuntos de datos, analizar sistemas complejos y facilitar la optimización del diseño. Sin embargo, ¿cuál de las siguientes NO es una ventaja de los métodos numéricos?

Accepted Answer

Las soluciones obtenidas siempre son exactas.

Answer

Pueden manejar problemas complejos que no se pueden resolver analíticamente.

Answer

Facilitan la exploración de múltiples soluciones y la selección de la mejor.

Answer

Permiten analizar escenarios con diferentes variables y parámetros.

Question 38

Un ingeniero está utilizando un software de elementos finitos para analizar el estrés en un puente. ¿Qué factor tiene un impacto directo en la precisión de los resultados obtenidos?

Accepted Answer

El tamaño y la forma de los elementos de la malla del modelo.

Answer

La velocidad del procesador del ordenador.

Answer

La cantidad de memoria RAM del ordenador.

Answer

El sistema operativo del ordenador.

Question 39

Un modelo de hidrología se utiliza para predecir el caudal de un río durante una tormenta. ¿Qué tipo de datos se necesitan como entrada para este modelo?

Accepted Answer

Precipitación, evaporación e infiltración.

Answer

Temperatura del aire, humedad y velocidad del viento.

Answer

Elevación, pendiente y orientación de la ladera.

Answer

Densidad de población, uso del suelo y cobertura del suelo.

Question 40

El método numérico de Newton-Raphson se utiliza para encontrar la raíz de una ecuación. ¿Qué significa encontrar la raíz de una ecuación?

Accepted Answer

Encontrar el valor de la variable que hace que la ecuación sea igual a cero.

Answer

Encontrar el área bajo la curva de la ecuación.

Answer

Encontrar el valor máximo de la ecuación.

Answer

Encontrar el valor mínimo de la ecuación.

Question 41

Un ingeniero está utilizando un método numérico para optimizar el diseño de un sistema de alcantarillado. ¿Qué factor sería menos probable que se considere en el modelo?

Accepted Answer

El color de las tuberías del sistema de alcantarillado.

Answer

Los patrones de precipitación en el área.

Answer

El material de las tuberías del sistema de alcantarillado.

Answer

La topografía del área.

Question 42

Al aproximar una solución numérica, ¿cuál es la principal ventaja de utilizar un método de alto orden sobre uno de bajo orden?

Accepted Answer

Mayor precisión para un tamaño de paso dado.

Answer

Menor tiempo de cálculo.

Answer

Menor requerimiento de memoria.

Answer

Mayor facilidad de implementación.

Question 43

Al realizar un análisis de tráfico utilizando métodos numéricos, ¿cuál de los siguientes parámetros NO se consideraría una variable de entrada?

Accepted Answer

La velocidad media de los vehículos en una congestión.

Answer

El límite de velocidad en una carretera.

Answer

El número de carriles en una carretera.

Answer

La densidad de tráfico en una carretera.