Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet s'apparentant à une succession d'exercices très classiques. Globalement réussi par les candidats rigoureux, sachant leur cours, et maîtrisant les outils techniques fondamentaux. Cependant, dans l'ensemble, déception du jury : aucune question, aussi proche du cours soit-elle, n'a été vraiment bien traitée par la majorité.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Partie I.A — Hystérésis et fonction mémoire (Q1-Q11)(Q1-Q11)Niveau attendu
Q5 justification nécessaire (analogie avec résistances insuffisante). Q6 préoccupant : taux élevé de fautes dans la primitive d'une fonction sinusoïdale et le tracé de courbes. Q9 description précise des situations d'hystérésis (ALI ou ferromagnétisme évoqués sans détail insuffisant). Q10 mémoire…
- Partie II — Partie I.B — Modèle de Drude (Q12-Q15)(Q12-Q15)Niveau attendu
Q12 flèche du vecteur non facultative ; égalité vecteur-non vecteur inadmissible. Définition de R, L, C non maîtrisée. Équation différentielle du vecteur vitesse d'un porteur de charge soumis à frottement et force électrique. Formalisme complexe peu maîtrisé.
- Partie III — Partie II — Mécanique des fluides (Q16-Q22)(Q16-Q22)Difficile
Q19 « le fluide doit être compressible pour entrer dans le tuyau » (perle). Q20 dimension de f donnée avec >100 réponses différentes, mention spéciale pour Pℓ²·m^7·kg^(-3) ; relation de Bernoulli concluait. Diagramme de Moody log-log, droite de pente -1 par (8·10², 8·10^(-2)) → f=64/Re. Affirmer…
- Partie IV — Partie III — Film de dioxyde de titane (Q23+)(Q23+)Très difficile
Modèle de déplacement de frontière entre zone dopée et non dopée justifie comportement memristor. Très peu abordée correctement.
Analyse globale du jury
« Ce sujet qui s'apparentait à une succession d'exercices très classiques a été globalement réussi par les candidats rigoureux, sachant leur cours, et maîtrisant les outils techniques fondamentaux qu'on est en droit d'attendre d'un futur élève d'une grande école d'ingénieurs. Mais dans l'ensemble des copies, le jury a été déçu par la prestation des candidats. Comment ne pas être déçu de voir un si grand nombre de candidats de filière PSI incapables d'énoncer la définition de R, de L, de C, incapables d'identifier une hystérésis et de citer deux exemples dans leurs cours, incapables d'écrire et de résoudre l'équation différentielle vérifiée par le vecteur vitesse d'un porteur de charge soumis à un frottement et à une force électrique, incapables de traiter ce problème en formalisme… »
Top pièges sanctionnés
Q5 : se contenter d'une analogie avec les résistances sans justification-1 pts
« À la question 5, l'énoncé mentionne la nécessité d'une justification, une analogie avec les résistances ne suffit donc pas. »
Q6 : faute dans la primitive d'une fonction sinusoïdale-2 pts
« À la question 6, il est très préoccupant de voir un taux si élevé de fautes dans la primitive d'une simple fonction sinusoïdale, et dans le tracé des courbes représentatives. »
Q12 : oublier la flèche d'un vecteur ou égaler vecteur et non-vecteur-2 pts
« À la question 12, on rappelle que la flèche qui désigne un vecteur n'est pas facultative, et qu'une égalité entre des vecteurs et des non-vecteurs est un manque de rigueur inadmissible en physique. »
Q20 : ne pas obtenir la dimension de f via Bernoulli-2 pts
« À la question 20, la dimension de f a été donnée avec une diversité impressionnante de réponses (sans doute plus de 100 sur l'ensemble des copies, une mention spéciale pour le candidat qui a proposé l'unité Pℓ²·m^7·kg^(-3)) alors que la relation de Bernoulli permettait de conclure presque immédiatement. »
Affirmer qu'un fluide parfait évolue à bas Reynolds-2 pts
« Capables d'affirmer qu'un fluide parfait évolue à bas nombre de Reynolds, ou que dans un diagramme log-log une droite représente une dépendance affine des variables ? »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique PSI, session 2017 · PDF officiel ↗
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