Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet « Aspects de la propulsion spatiale ». 30 questions couvrant plusieurs parties du programme de première et seconde année : mécanique du gaz éjecté avec composition des vitesses (Q1-Q11), premier principe en système ouvert (Q12-Q14), propulseurs électriques avec champs E et B (Q15-Q22), calculs d'orbites et énergie potentielle (Q24-Q30). Calculatrice autorisée, données fondamentales (m_électron, e, G, M_Terre, R_Terre, k_B) fournies.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Mécanique du gaz éjecté (Q1-Q11)(Q1-Q11)Niveau attendu
Q1 composition des vitesses pour P_g oubliée — fatale à la suite. Q2 résultat fourni : démonstrations malhonnêtes pour rattraper. Q4-Q6 intégration élémentaire avec nombreuses erreurs. Q7 réponse numérique exigée. Q8 ordres de grandeur faux dus à une vitesse en km/s.
- Partie II — Premier principe en système ouvert (Q12-Q14)(Q12-Q14)Difficile
Q12 « De très nombreux candidats ne connaissent pas le premier principe en système ouvert. La démonstration, demandée, se réduit en général à une suite cabalistique de formules sans aucune explication ni schéma ! » Q13-Q14 peu de succès.
- Partie III — Propulseurs électriques — champs E et B (Q15-Q22)(Q15-Q22)Difficile
Q15 le poids souvent oublié dans les bilans. Q17 nullité de la densité justifiée par neutralité globale (insuffisant : conductivité imaginaire). Q19 difficulté à montrer le caractère circulaire de la trajectoire. Q22 mécanique ondulatoire « désormais au programme » très peu abordée.
- Partie IV — Orbites et énergie (Q23-Q30)(Q23-Q30)Très difficile
Q24 énergie mécanique > PFD (gain de temps). Q25 surface d'un disque de diamètre D — pas le rayon ! Q26 « peu de valeurs justes, ordres de grandeur aberrants ». Q28-Q29 énergie potentielle prise comme mgz (faux pour orbite). Q30 « à peu près jamais traitée ».
Analyse globale du jury
« Le jury ne cache pas sa déception : « Le jury ne peut que s'alarmer du niveau moyen déplorable tant en ce qui concerne les manipulations mathématiques, pourtant élémentaires, que les commentaires physiques. » Les questions proches du cours sont mal traitées par plus de la moitié des candidats. Les applications numériques doivent respecter le nombre de chiffres significatifs fournis par l'énoncé (3, 2 ou 1). Les candidats qui donnent des valeurs à 5 chiffres ou plus n'ont pas obtenu de points. Le jury annonce qu'il envisagera de sanctionner les démonstrations malhonnêtes pour obtenir un résultat fourni. »
Top pièges sanctionnés
Composition des vitesses pour le gaz oubliée (Q1, Q9)
« Q1) Il ne fallait pas oublier la composition des vitesses pour Pg. Q2) L'oubli précédent a été fatal à beaucoup qui ont dû négliger un terme sans argumentation correcte ! Q9) De nombreuses erreurs dues à l'oubli de la composition des vitesses pour le gaz. »
Démonstrations malhonnêtes pour atteindre un résultat fourni
« Par ailleurs certains candidats livrent des démonstrations malhonnêtes à partir d'expressions fausses pour obtenir un résultat fourni (par exemple question 2). D'autres obtiennent des ordres de grandeur aberrants sans sourciller. À l'avenir, le jury envisage de sanctionner ces comportements en retirant des points. »
Trop de chiffres significatifs (5+ au lieu de 1-3)
« Les applications numériques doivent être faites en respectant le nombre de chiffres significatifs fournis par l'énoncé (ici 3, 2 ou 1). Les candidats qui donnent des valeurs à 5 chiffres ou plus n'ont pas obtenu de points. »
Premier principe en système ouvert méconnu (Q12) — « suite cabalistique »
« Q12) De très nombreux candidats ne connaissent pas le premier principe en système ouvert. La démonstration, demandée, se réduit en général à une suite cabalistique de formules sans aucune explication ni schéma ! »
Énergie potentielle prise comme mgz pour une orbite (Q28-Q29)
« Q28 et 29) Question de cours abordée par une minorité de candidats. Trop souvent l'énergie potentielle considérée est mgz ! »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique MP, session 2015 · PDF officiel ↗
Ressources
Téléchargements
Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.
FAQ
