Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet sur quatre problèmes physiques liés au thème de l'arctique, largement indépendants : magnétostatique (boussole et champ magnétique terrestre), mécanique (démarrage de traîneau à chiens, dynamique en virage), transferts thermiques (vitesse de croissance de la couche de glace sur l'eau), mécanique des fluides (modélisation de la dérive des navires pris dans les glaces). Couvre PCSI et PC.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Partie 1 — Boussole et pôles magnétiques (Q1-Q5)(Q1-Q5)Niveau attendu
Q1 raisonnements approximatifs (« boussole indique le nord car champ plus intense »). Q2 modèle mécanique avec système d'axes et angle ; erreurs de signe → solution en ch/sh non oscillante. Q3 confusion coordonnées cylindriques/sphériques. Q4 erreurs d'unité sur M0, Bp ≠ 2Be.…
- Partie II — Partie 2 — Traîneau à chiens et trajectoire (Q6-Q10)(Q6-Q10)Difficile
Q7 traitement dynamique mal formalisé, lois de Coulomb (frottement) mal utilisées. Q8 lois de Coulomb à nouveau problématique. Q9 EDO posées correctement parfois ; β surtout par analyse dimensionnelle. Q10 cinématique d'une trajectoire circulaire uniforme mal maîtrisée.
- Partie III — Partie 3 — Croissance de la glace et dérive des navires (Q11-Q24)(Q11-Q24)Difficile
Sujet rédigé de manière plus cadrée — probablement rassurant pour les candidats. Transferts thermiques, mécanique des fluides, modélisation.
Analyse globale du jury
« Le sujet proposé, découpé en parties largement indépendantes, devait permettre aux candidats d'aborder un grand nombre de questions. Si la plupart des questions sont en effet traitées par les candidats, trop peu l'ont été correctement, alors même que le nombre limité de ces questions laissait du temps pour le faire. Les questions nécessitant le choix d'un repère ou d'une base adaptée ont perturbé les candidats. La prise d'initiative doit être faite posément : des réponses trop qualitatives ou basées sur une simple analyse dimensionnelle sont le plus souvent insuffisantes. Si certains candidats ont bien réussi telle ou telle partie du sujet, trop peu l'ont fait sur l'ensemble des parties. »
Top pièges sanctionnés
Q1 — « boussole indique le nord car champ plus intense »-2 pts
« Les raisonnements proposés dans cette question sont beaucoup trop approximatifs. Par exemple : « la boussole indique le nord, car elle s'aligne sur le champ » sans faire de lien avec la nullité du couple ou le minimum d'énergie potentielle. Lu dans beaucoup de copies : « indique le nord, car le champ est plus intense au nord ». »
Q2 — solution en ch/sh non oscillante avec « il y a oscillation »-2 pts
« Des erreurs de signe dans l'équation (et donc une solution en ch/sh), ce qui n'empêche pas un trop grand nombre de candidats d'en conclure qu'il y a bien oscillation. »
Q3 — confusion coordonnées cylindriques/sphériques-1 pts
« Dans trop de copies, on observe une confusion entre coordonnées cylindriques et sphériques. Des erreurs de signes également. »
Q7-Q8 — lois de Coulomb mal utilisées-2 pts
« Comme dans la question 1, le traitement dynamique du système pose de gros problèmes. Beaucoup trop de discours, et pas assez de formalisation. Les lois de Coulomb sont mal utilisées voire mal connues. »
Q9 — analyse dimensionnelle pour β au lieu de valeur exacte-1 pts
« Quelques équations différentielles posées correctement, mais la résolution est en ce cas parfois laborieuse. Pour β beaucoup d'analyse dimensionnelle (peu de valeurs exactes). »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique PC, session 2019 · PDF officiel ↗
Ressources
Téléchargements
Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.
FAQ
