Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet sur la physique des régions polaires. 23 questions en trois parties indépendantes : géomagnétisme du globe — champ magnétique terrestre comme dipôle (Q1-Q5) et modèle simplifié de dynamo (Q6-Q11) ; frottements d'un traîneau sur la glace (Q12-Q16, mécanique, coefficient de frottement) ; croissance hivernale de l'épaisseur de glace sur la banquise (Q17-Q23, équation de diffusion thermique, résistances thermiques, modèle électrique).
Structure de l'épreuve
- Partie I — Géomagnétisme et dynamo (Q1-Q11)(Q1-Q11)Difficile
Q1 stabilité — nullité du couple ne suffit pas, énergie potentielle attendue. Q2 TMC peu mis en œuvre, produit vectoriel faux, oubli du 2π. Q3 base sphérique imposée. Q4 moment magnétique sans unité. Q6 symétries inadaptées, lien flux propre/inductance peu connu. Q11 très peu abordée.
- Partie II — Traîneau sur la glace (Q12-Q16)(Q12-Q16)Difficile
Q12 « démonstrations très souvent hasardeuses ». Q13 « largement ratée » faute de schéma clair avec point d'application. Q14 moitié utilise le coefficient de frottement DE GLISSEMENT pour la force limite de rupture (faux — c'est le coefficient statique). Q15 β a une unité. Q16 peu réussie.
- Partie III — Banquise et diffusion thermique (Q17-Q23)(Q17-Q23)Niveau attendu
Q17 équation de diffusion thermique majoritairement obtenue. Q18 mal traitée, pourtant proche du cours. Q19 résistances thermiques pas définies. Q20 hS ou h ≠ résistance thermique (homogénéité). Q21 modèle électrique : justification au-delà de l'association série attendue. Q22-Q23 peu abordées.
Analyse globale du jury
« Le sujet pouvait apparaître facile de prime abord, mais revêtait de nombreuses difficultés pour les candidats. Très peu de questions dont les résultats étaient donnés. Les parties magnétisme et mécanique ont posé des difficultés aux élèves. La partie thermique sauve une majorité de candidats avec quelques démonstrations proches du cours ou fortement inspirées d'exercices classiques. De nombreuses copies font apparaître des résultats non homogènes, des applications numériques sans unité ou avec des unités erronées. On peut constater plus particulièrement dans les parties magnétisme et mécanique de nombreux raisonnements superficiels et décousus — alors qu'une approche rigoureuse adossée aux compétences acquises en CPGE permettait bien souvent d'obtenir l'intégralité des points. »
Top pièges sanctionnés
Coefficient de frottement de glissement utilisé au lieu du statique (Q14)
« Question 14. La moitié des candidats utilise le coefficient de frottement de glissement pour exprimer la force limite de rupture du contact. »
Stabilité de l'équilibre justifiée par la seule nullité du couple (Q1)
« Question 1. On ne pouvait pas se borner à affirmer la stabilité sans justification. La nullité du couple ne prouve pas, à elle seule, la stabilité de l'équilibre. [...] Le jury invite vivement les futurs candidats à s'approprier la notion d'équilibre « stable » et les méthodes pour discuter cette stabilité. Peu de candidats évoquent l'énergie potentielle pour justifier, formule pourtant rappelée en annexe du sujet. »
Pas de schéma de forces avec point d'application (Q13)
« Question 13. Il est dans l'intérêt des candidats de réaliser un schéma clair, avec un bilan des forces précis (attention au point d'application d'une force). Cette question a été largement ratée par les candidats. De nombreuses erreurs sur les projections également. »
Résistances thermiques non définies, hS confondu avec une résistance (Q19-Q20)
« Question 19. Un nombre non négligeable de copies ne définit pas les résistances thermiques alors que cela était demandé dans l'énoncé. Question 20. De nombreuses erreurs dans cette question : une rapide vérification d'homogénéité (en s'appuyant sur les questions précédentes) permettait pourtant de s'apercevoir que hS ou h ne peuvent être égaux à une résistance thermique. »
Symétries et invariances pour B mal appliquées
« Question 6. L'analyse des symétries est peu ou mal (choix d'un plan inadapté) utilisée pour déterminer la direction du champ magnétique. Le résultat a été souvent parachuté. Le lien entre flux propre, coefficient d'inductance propre et intensité du courant est peu connu. »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique MP, session 2019 · PDF officiel ↗
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