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Annale · 2018★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2018· 3 410 candidats

Physique I Centrale-Supélec PC 2018 — sujet, corrigé et rapport jury

2 parties autour de océans, atmosphère et communications. Moyenne 9.38, σ=3.56, médiane 8.7. Sujet officiel, analyse Hadamard du rapport jury et top pièges sanctionnés.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2018 :

Physique IChimieMaths IMaths II
Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.38/20

Top 25%

11.3

Présents

3 410

Top piège du sujet : Énergie cinétique absente (Q1)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.38

Médiane

8.7

Écart-type

3.56

Q1 (25%)

6.6

Q3 (75%)

11.3

Candidats présents

3 410

sur 3 630 inscrits · 6.1% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.

Présentation du sujet

Sujet abordant l'étude de quelques problèmes de physique de l'océan et de l'atmosphère, appliqués notamment aux télécommunications (acoustique sous-marine et radio). Sujet en deux parties distinctes et équilibrées étudiant deux modes de propagation créant des ondes particulières, et notamment dispersives, dans deux milieux distincts : les ondes électromagnétiques dans l'atmosphère terrestre (les siffleurs) et les ondes acoustiques dans les océans (le canal SOFAR). Première partie : particules c…

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I — Particules chargées dans l'atmosphère(Q1-Q13)Difficile

    I.A — Particule chargée en mouvement dans un champ magnétique (équations différentielles, mouvement projeté circulaire, rayon ρ_c, pulsation cyclotron Ω_c, ordre de grandeur). I.B — Particule chargée en mouvement dans des champs E et B croisés (vitesse de dérive V_d, trajectoire). I.C — Ondes radio…

  2. Partie IIPartie II — Ondes acoustiques sous-marines(Q14-Q33)Très difficile

    II.A — Mise en équation acoustique (poids, hypothèse non classique, ordre 0, hydrostatique, équation de propagation, célérité). II.B — Modélisation et propagation (relation de dispersion, approximation acoustique, zone de rayonnement, moyennes/produits de complexes, hypothèses, raisonnement en ordr…

Analyse globale du jury

« Le sujet est de longueur raisonnable, bien calibré et relativement progressif : de nombreux candidats ont pu aborder la totalité des questions. Dans la continuité des années précédentes le jury a été particulièrement attentif à la validité scientifique des justifications données et à la qualité de la rédaction. Ainsi, les candidats armés d'une bonne connaissance du cours et des acquis de travaux pratiques, d'un bon sens physique et d'une bonne maitrise des méthodes habituelles (mener un bilan, un calcul complexe, manier les chiffres significatifs...), ont pu valoriser leurs qualités, sous réserve d'une rédaction satisfaisante. La présentation des copies est globalement satisfaisante, même si un nombre minime de copies s'est vu sanctionné en raison d'une présentation grandement déficiente… »

Top pièges sanctionnés

  • Énergie cinétique absente (Q1)-2 pts

    « Assez bien réussie dans l'ensemble, mais la notion d'énergie cinétique est totalement absente chez 80% des candidats lorsqu'il s'agit de répondre à la question « que dire de v² ? » ! »

  • Démonstration mathématique au lieu d'analyse physique (Q3)-2 pts

    « Les démonstrations qui donnent le rayon, en admettant le caractère circulaire (dans l'esprit du programme) ont été valorisées. Le jury a de surcroit évalué l'appropriation des méthodes de base de la résolution, qui sont elles exigibles, nécessaires pour résoudre ces équations : découplage d'équations différentielles, intégrations en prenant en compte les conditions initiales (pour beaucoup, prendre arbitrairement x_0 = 0 et y_0 = 0 — pourquoi pas — signifie annuler les constantes d'intégration). Le résultat est malheureusement bien pauvre même sur ces méthodes : ce type de résolution mathématique reste hors de portée de la grande majorité des étudiants. »

  • Unité du C.m^{-2}.kg^{-1}.F^{-1/2} (Q9)-1 pts

    « Les unités sur cette question ont été globalement très mal gérées. Est-il utile de rappeler que tout résultat dans une unité fausse ou une unité farfelue (le C·m^{-2}·kg^{-1}·F^{-1/2} est revenu trop souvent) est compté globalement faux. »

  • Convention exp(-iωt) ignorée (Q11)-2 pts

    « Le sujet utilise une convention en exp(-iωt) qui a pénalisé de nombreux candidats n'y prêtant pas attention. La manipulation correcte des équations de Maxwell pour réfléchir à la structure du champ est très rarement faite correctement : pour de nombreux candidats, c'est transverse car « E·B = 0 » [sic], la propriété est perpendiculaire à devient « transitive » [sic] (« k ∧ E perpendiculaire à e_z donc E perpendiculaire à e_z » et donc ρ = 0)... »

  • Réception 3h55min après émission (Q13)-2 pts

    « Résolution de problème très décevante. Dans la très grande majorité des cas, soit elle n'est pas abordée, soit transparaissent des incompréhensions radicales et inadmissibles du type « la réception se fait 3h55min après l'émission » ou pire « La baleine [sic] reçoit son signal à 3h55min » (loin d'être un cas isolé !). »

Chapitres clés à maîtriser

Mécanique du point — particule chargée, champ magnétique, force de Lorentz
Électromagnétisme — équations de Maxwell, ondes radio, milieu dispersif
Ondes acoustiques — équation de propagation, célérité, dispersion
Mouvement avec dérive — vitesse de dérive E×B/B²
Approximation acoustique, ordres de grandeur

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique PC, session 2018 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2018

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Préparation Centrale-Supélec · Physique PC

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