Top piège du sujet
Conditions aux limites par analogie hâtive avec la corde de Melde (Q17)
Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet sur le Millennium Bridge de Londres, passerelle piétonne fermée à son ouverture pour cause de balancement. 19 questions sur deux situations inhabituelles mais très guidées. Première partie : oscillateur masse-ressort-amortisseur, résonance, lien avec dommages structuraux, Shannon et harmoniques. Seconde partie : ondes stationnaires sur une corde, séparation de variables, conditions aux limites (analogie corde de Melde piégeuse).
Structure de l'épreuve
- Partie I — Oscillateur et résonance (Q1-Q10)(Q1-Q10)Niveau attendu
Q1 erreurs d'homogénéité sur la longueur à l'équilibre. Q2 régime instable et divergent à la résonance peu vu. Q3 erreurs de second membre. Q5 pulsation propre = résonance sans explication. Q8 signal non-sinusoïdal pas identifié. Q10 « affligeant » : unité SI de la pression méconnue.
- Partie II — Ondes stationnaires sur une corde (Q11-Q19)(Q11-Q19)Niveau attendu
Q11 force OK, équation du mouvement rarement obtenue. Q14 conditions d'onde stationnaire mal maîtrisées. Q15 séparation des variables à expliquer. Q17 piège : résultat faux par analogie avec la corde de Melde sans expliciter les conditions aux limites. Q19 harmoniques peuvent être excitées.
Analyse globale du jury
« Le problème, sans difficulté notoire et très proche du cours, comportait néanmoins deux situations inhabituelles pour des élèves de MP, l'occasion de montrer une capacité à analyser un problème nouveau, cependant très guidé. De nombreux candidats ont obtenu des notes honorables. Le jury félicite ceux qui ont traité correctement l'ensemble des questions, démontrant ainsi leur maîtrise du cours et leur capacité de recul. Mais il regrette qu'un nombre substantiel de copies soient très mal présentées et/ou très mal écrites, attitude désinvolte sanctionnée. Rappel : il faut expliquer ce qu'on fait, et un petit schéma est souvent bien plus éclairant qu'une explication laborieuse. »
Top pièges sanctionnés
Conditions aux limites par analogie hâtive avec la corde de Melde (Q17)
« Q17) Il fallait prendre le temps d'expliciter les conditions aux limites. Trop de candidats ont donné un résultat faux par analogie avec la corde de Melde. »
Désinvolture sur la présentation, sanctionnée
« Regrettons qu'un nombre substantiel de copies soient très mal présentées et/ou très mal écrites. Une telle attitude manifestement désinvolte est sanctionnée par le jury. Rappelons également aux candidats qu'il faut expliquer ce qu'ils font et que souvent un petit schéma est bien plus éclairant qu'une explication laborieuse. »
Pulsation propre = pulsation de résonance, sans explication (Q5)
« Q5) Trop de candidats se contentent d'assimiler la pulsation propre à celle de résonance sans autre explication. »
Unité SI de la pression méconnue (Q10)
« Q10) Il est affligeant que de très nombreux candidats ne connaissent pas l'unité SI de la pression. »
Signal périodique non-sinusoïdal, Shannon + harmoniques pas vus (Q8)
« Q8) Il était attendu une analyse en termes de théorème de Shannon et également en termes d'harmoniques. Le fait que le signal de la figure 2 soit périodique non sinusoïdal semble avoir échappé à la plupart. »
Chapitres clés à maîtriser
Bosse chaque chapitre sur d'autres sujets de concours qui le couvrent.
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique MP, session 2016 · PDF officiel ↗
Contexte
L'épreuve Physique I 2016
L'épreuve Physique I Mines-Ponts MP 2016 s'est déroulée fin avril 2016, durée 3 h, coefficient 3, calculatrice autorisée. Sujet sur le Millennium Bridge de Londres, passerelle piétonne fermée à son ouverture en 2000 pour cause de balancement latéral excessif. 19 questions en deux situations physiques inhabituelles mais très guidées.
Première partie (Q1-Q10) : oscillateur masse-ressort-amortisseur, mise en équation, résonance, lien entre résonance et dommages structuraux, analyse spectrale d'un signal périodique non-sinusoïdal (théorème de Shannon, harmoniques). Seconde partie (Q11-Q19) : ondes stationnaires sur une corde, séparation des variables, conditions aux limites (avec piège d'analogie hâtive avec la corde de Melde).
Verdict du jury : « Le problème sans difficulté notoire, très proche du cours, comportait néanmoins deux situations inhabituelles pour des élèves de MP. C'était l'occasion de montrer une capacité à analyser un problème nouveau, cependant très guidé. » Mais le jury sanctionne explicitement l'attitude désinvolte des copies très mal présentées.
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Stratégie
Notre approche pour ce sujet
Sujet « sans difficulté notoire », la stratégie est la rigueur de présentation et l'argumentation explicite. La majorité des points perdus l'est sur des questions de cours mal justifiées (résonance, conditions aux limites, unité SI), pas sur les calculs.
Si tu vises 9-12/20 (médiane à top 25%)
Q1 longueur à l'équilibre homogène. Q3-Q4 réécrire l'équation dynamique avec le bon second membre, recalculer les valeurs demandées pour vérifier. Q10 unité SI de la pression : le pascal (Pa = N/m² = kg·m⁻¹·s⁻²). Q12-Q13 expression de la force et équation du mouvement. Q18 sans difficulté.
Si tu vises 14+ (top 10%)
Q2 commenter la conclusion physique : régime instable et divergent à la résonance lorsque le vent est assez fort. Q5 distinguer pulsation propre et pulsation de résonance (justification). Q8 identifier le signal périodique non-sinusoïdal et appliquer Shannon ET parler des harmoniques. Q15 expliciter la méthode de séparation des variables. Q17 expliciter les conditions aux limites avant toute analogie. Q19 ne pas oublier que les harmoniques peuvent être excitées.
Gestion des 3h sur sujet « guidé » : 70 min Q1-Q10 (oscillateur), 80 min Q11-Q19 (ondes stationnaires), 30 min relecture finale et applications numériques. Présentation soignée : encadrer chaque résultat, schémas systématiques pour les bilans, expliquer chaque calcul par une phrase d'introduction nommant la loi appliquée.
Conseils du jury
Quatre règles à appliquer
- Soigner la présentation : l'attitude désinvolte est sanctionnée par le jury, sans appel.
- Expliquer ce qu'on fait : un petit schéma est souvent bien plus éclairant qu'une explication laborieuse.
- Réécrire l'équation dynamique avant chaque application, Q3 sanctionne ceux qui se trompent de second membre faute de l'avoir réécrite.
- Toujours recalculer les valeurs demandées avant une application numérique (Q4), éviter de propager une erreur antérieure.
Ressources
Téléchargements
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FAQ