Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet sur le thème des « canons, fournisseurs d'impulsion », abordant plusieurs domaines de la physique dans le cadre de trois parties totalement indépendantes : la mécanique du point, la dynamique des fluides, la thermodynamique des fluides réels et l'induction électromagnétique. Couvre un nombre significatif de parties des programmes de 1ère et 2ème année. De longueur raisonnable (25 questions), pouvait être traité dans sa totalité par un bon candidat.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Partie I — Le canon à eau des pompiers (mécanique + fluides)(Q1-Q6)Niveau attendu
Mécanique du point puis dynamique des fluides avec perte de charge (Q4 spécifique au programme PSI). Q1 (trajectoire dans champ de pesanteur) abordée par presque toutes les copies mais réussite décevante < 50%. Q2 confusions descriptions lagrangienne/eulérienne. Q3 ~60% (vérification de cours).…
- Partie II — Partie II — Le canon à dilatation de gaz (thermodynamique)(Q7-Q14)Difficile
Q7 inhabituelle mais réponses correctes possibles. Q8 confusion définition/expression des capacités thermiques. Q9 relation de Laplace appliquée sans vérifier ses conditions. Q10 confusion fondamentale sur les sens des échanges thermique/mécanique. Q11-Q12 fautes d'homogénéité, confusion sur la…
- Partie III — Partie III — Le canon à propulsion électromagnétique(Q15-Q24)Difficile
Q15 (champ du fil infini) > 60% de réussite. Q16 mouvement uniformément accéléré 1D moins bien traité que 2D en Q1. Q17 < 50%. Q18 abordée par 7 copies sur 10 mais < 40% des points. Q20 (loi de Faraday) — réponse limitée à e = −dΦ/dt vaut 0 point. Q21 effet déplacement du circuit ignoré dans la…
Analyse globale du jury
« Le sujet pouvait être traité dans sa totalité par un bon candidat et quelques (trop rares) copies de très bon niveau ont effectivement répondu de manière correcte à la presque totalité des questions posées. Le jury a cependant constaté avec surprise et regret combien étaient nombreuses les copies qui ne répondaient pas correctement aux questions les plus simples. Le jury rappelle ici quelques extraits du programme de spécialité physique–chimie de première et de terminale qui ne sont pas étrangers au sujet traité cette année. L'étalement des notes est très important, permettant un classement pertinent des candidats, depuis ceux dont le niveau semblait réellement indigent jusqu'aux meilleurs. »
Top pièges sanctionnés
Q1 : application numérique fantaisiste — diamètre de lance à incendie de l'ordre du mètre voire 140 m-2 pts
« Proposer un diamètre de lance à incendie de l'ordre d'un mètre ou plus (jusqu'à 140 m dans une copie) n'est pas possible. Chacun peut se tromper dans une application numérique mais un minimum de lucidité, dans la toute première question du sujet, est évidemment exigé. La photographie ne laissait d'ailleurs guère de doute. »
Q9 : appliquer la relation de Laplace sans vérifier ses conditions d'application-1 pts
« La « relation de Laplace » de la thermodynamique a des conditions d'application. L'appliquer sans vérifier celles-ci relève de l'incantation et pas de la démonstration. Un certain nombre de copies confondent aussi S = 0 et ∆S = 0. »
Q11-Q14 : confusion sur la notion de force conservative — « une force non constante n'est jamais conservative »-2 pts
« Une extraordinaire confusion quant à la notion de force conservative. Les étudiants semblent se souvenir que « quelque chose ne doit pas dépendre du chemin suivi » et sont finalement nombreux à conclure… qu'une force non constante n'est jamais conservative ! »
Q20 : « rappeler la loi de Faraday » — réponse à e = −dΦ/dt sans définir ni e, ni Φ, ni les conditions vaut 0 point-2 pts
« La question posée était « rappeler la loi de Faraday de l'induction électromagnétique ». Une réponse limitée à e = −dΦ/dt qui ne définit ni e, ni Φ ni les conditions d'application vaut évidemment zéro point. Quelques mots-clés (« force électromotrice », « contour fermé », « flux du champ magnétique », …) étaient bien sûr attendus ici. »
Aborder un grand nombre de questions sans rien produire de pertinent-3 pts
« Aborder un très grand nombre de questions pour ne rien produire de pertinent est une mauvaise tactique, pourtant bien trop répandue en particulier cette année. Il est bien préférable, y compris du point de vue du barème, de traiter certaines questions avec soin et de s'assurer que la réponse est pertinente et complète. »
Q19 : confondre toute grandeur quadratique avec une énergie ; expressions inhomogènes-1 pts
« De très nombreuses confusions avec des expressions inhomogènes. Toute grandeur quadratique (RI², B²/2µ₀) n'est pas pour autant une énergie. »
Chapitres clés à maîtriser
Ressources
Téléchargements
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