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Annale · 2024Session du 29 avril 2024

Physique I Mines-Ponts MP 2024 — sujet, corrigé et rapport jury

Sujet sur les objets astronomiques en deux parties : mouvements planétaires (loi de Newton, lois de Kepler, période orbitale, unité astronomique via Mars) puis structure interne des étoiles (énergies gravitationnelle, cinétique, confinement quantique, naine blanche). Sujet centré sur la gravitation et la mécanique classique, avec ouvertures sur l'hydrostatique, la mécanique quantique et l'électrostatique.

Mohamed K.

Mohamed K.

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Aperçu rapide

Top piège du sujet : Analyse qualitative de l'énergie et du travail extrêmement discriminante

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet sur les objets astronomiques (commun MP/MPI). Partie I — mouvements planétaires : loi de gravitation de Newton, résolution de l'équation du mouvement, période orbitale, unité astronomique via Mars, lois de Kepler. Partie II — structure interne des étoiles : énergie potentielle gravitationnelle, énergie cinétique (pression et confinement quantique), stabilité d'une naine blanche. Centré gravitation et mécanique, ouvertures hydrostatique, quantique, électrostatique.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IMouvements planétaires (Partie I)(Partie I.A à I.C)Niveau attendu

    Loi de gravitation de Newton, équation du mouvement, période orbitale et unité astronomique via Mars. Lois de Kepler comme thème central — confusion entre les trois lois parfois présente.

  2. Partie IIStructure interne des étoiles (Partie II)(Partie II.A à II.D)Difficile

    Énergie potentielle gravitationnelle, énergie cinétique due à la pression et au confinement quantique, stabilité d'une naine blanche. Teste hydrostatique, mécanique quantique et électrostatique en plus de la gravitation.

Analyse globale du jury

« Le jury a trouvé surprenant que l'analyse qualitative de l'énergie et du travail soit apparue extrêmement discriminante. Le théorème de Gauss dans le contexte de la gravitation ainsi que le mouvement planétaire sont bien traités par la plupart les candidats, mais une confusion entre les trois lois de Kepler est parfois présente. La gestion des vecteurs dans les notations manque cruellement de rigueur. De manière générale, il y a peu de vérification de l'homogénéité des expressions littérales, en termes d'unités des grandeurs physiques et aussi entre les vecteurs et les scalaires. Les applications numériques ne sont pas souvent réalisées. L'écrit de Physique 1, filière MP-MPI, a permis de classer les candidats de façon satisfaisante. »

Top pièges sanctionnés

  • Analyse qualitative de l'énergie et du travail extrêmement discriminante-2 pts

    « Le jury a trouvé surprenant que l'analyse qualitative de l'énergie et du travail soit apparue extrêmement discriminante. »

  • Confusion entre les trois lois de Kepler-1 pts

    « Le théorème de Gauss dans le contexte de la gravitation ainsi que le mouvement planétaire sont bien traités par la plupart les candidats, mais une confusion entre les trois lois de Kepler est parfois présente. »

  • Gestion des vecteurs sans rigueur (scalaire = vecteur)-2 pts

    « La gestion des vecteurs dans les notations manque cruellement de rigueur. De manière générale, il y a peu de vérification de l'homogénéité des expressions littérales, en termes d'unités des grandeurs physiques et aussi entre les vecteurs et les scalaires. »

  • Applications numériques non réalisées-1 pts

    « Les applications numériques ne sont pas souvent réalisées. Sur le fond, on rappelle qu'une application numérique donnée sans unité vaut 0 (et que le « S.I. » n'est en général pas admis). »

  • Schémas, courbes et axes non légendés-1 pts

    « Une courbe dont la légende des axes n'est pas indiquée vaut aussi 0, paraphraser la question n'a jamais fait office de réponse. »

  • Résultat littéral non encadré, application numérique non soulignée-1 pts

    « Nous rappelons les consignes habituelles en physique : encadrer un résultat littéral, souligner une application numérique et la présenter au format scientifique (et jamais sous forme de fractions numériques) avec un nombre de chiffres significatifs convenable et une unité. »

Chapitres clés à maîtriser

Mécanique du point — gravitation, lois de KeplerThéorème de Gauss (gravitation)
Énergie potentielle, énergie cinétique
Mécanique quantique — confinement
Hydrostatique et électrostatique

Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique MP, session 2024 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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Questions fréquentes — 2024

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