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Annale · 2022★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2022· 3 428 candidats

Physique II Centrale-Supélec PC 2022, sujet & corrigé

2 parties autour de nasa's mars exploration program. Moyenne 9.19, σ=4.12, médiane 9.0. Sujet officiel, analyse Hadamard du rapport jury et top pièges sanctionnés.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2022 :

Physique IIChimieMaths IMaths II

Top piège du sujet

Démonstration de cours abandonnée, résultat supposé (Q3)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.19

Médiane

9.0

Écart-type

4.12

Q1 (25%)

6.0

Q3 (75%)

12.0

Candidats présents

3 428

sur 3 695 inscrits · 7.2% d'absents

Comparaison

Comment ce sujet se compare aux autres

Moyenne en hausse de +0.26 par rapport à 2021 (9.19 vs 8.93). Écart-type stable (σ=4.12).

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Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet « NASA's Mars Exploration Program » : un demi-siècle après avoir marché sur la Lune, l'exploration spatiale semble se fixer à moyen terme l'objectif de l'exploration de Mars. Étude de la cohérence d'un scénario élaboré par la NASA pour un vol habité vers Mars. Première partie sur les modalités du voyage (mécanique de première année, orbite de transfert de Hohmann), deuxième partie sur le projet NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) utilisant la propulsion nucléaire. Étude…

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I, Le voyage entre la Terre et Mars(Q1-Q21)Difficile

    I.A, Vitesse de la Terre et de Mars dans le référentiel héliocentrique (G, moment cinétique, planéité, force centrale). I.B, Aspect énergétique et 3ᵉ loi de Kepler. I.C, Voyage aller Terre-Mars, orbite de transfert (ellipse de Hohmann). I.D, Durée de la mission (Q13 question ouverte).

  2. Partie IIPartie II, Le projet NERVA(Q22-Q46)Très difficile

    II.A, Étude dynamique (bilan de quantité de mouvement, gaz qui s'échappent). II.B, Approche thermodynamique (bilan énergétique en système ouvert/fermé). II.C, La tuyère (séparation des variables, géométrie). Diagramme de phases.

Analyse globale du jury

« Alors que la première partie est essentiellement relative au programme de PCSI, et que la seconde s'appuie majoritairement sur celui de PC, le jury peut déplorer que les bases du programme de première année sont plus difficilement restituées. Si cela est souvent le cas, le jury est conscient que les conditions de travail de ces deux dernières années (covid) ne sont certainement pas étrangères. Bonne volonté manifeste de la plupart des candidats, s'efforçant de remplir de nombreuses copies, alors même que le sujet n'était absolument pas maitrisé. Si la non maitrise de certains concepts physiques est regrettable, il apparaît tout aussi important de noter la pauvreté de certains raisonnements mathématiques : sans faire référence à des notions qui peuvent paraitre compliquées, le jury déplore… »

Top pièges sanctionnés

  • Démonstration de cours abandonnée, résultat supposé (Q3)-1 pts

    « Cette question a été particulièrement mal rédigée. Alors qu'il s'agit d'une question de cours, bon nombre de candidats partent du résultat, supposant OM selon e_r, et invalidant ainsi toute démonstration ultérieure. »

  • Orbite de transfert entre 0 et π/2, méprise grave (Q7)-2 pts

    « Les deux tiers des candidats se sont trompés sur cette question, imaginant une orbite de transfert entre 0 et π/2. Il va sans dire que cette méprise révèle de sérieuses lacunes et augure mal de la suite de cette étude. »

  • Conservation de l'énergie mécanique en orbite circulaire → elliptique (Q8)-2 pts

    « Si 70% des candidats se sont attelés à cette question, près de 80% d'entre eux n'obtiennent pas de points. Beaucoup n'ont pas compris que le passage de l'orbite circulaire à l'orbite elliptique nécessitait un apport d'énergie et qu'on ne pouvait pas écrire une conservation de l'énergie mécanique. »

  • Quantité de mouvement non définie correctement (Q22)-2 pts

    « Le simple fait de définir la quantité de mouvement p(t+dt) semble insurmontable à plus de 80% des candidats : certains oublient qu'il y a des gaz qui s'échappent, d'autres que v_1 est une vitesse relative, et beaucoup confondent allègrement vecteurs et scalaires. »

  • « Établir » réduit à une analyse dimensionnelle (Q23)-1 pts

    « Il semblerait que de nombreux étudiants ne comprennent pas que le verbe « établir » appelle une démonstration, et non une simple analyse dimensionnelle, qui certes permet d'obtenir l'attribution des points dévolus à la valeur, mais pas ceux prévus pour la démonstration. »

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique PC, session 2022 · PDF officiel ↗

Contexte

L'épreuve en quelques chiffres

L'épreuve Physique II Centrale-Supélec PC 2022 s'est déroulée fin avril 2022, en 4h, coefficient 14. Sujet commun aux filières PC et PSI, quelques questions optionnelles spécifiques.

Sujet sur NASA's Mars Exploration Program. Sujet « NASA's Mars Exploration Program » : un demi-siècle après avoir marché sur la Lune, l'exploration spatiale semble se fixer à moyen terme l'objectif de l'exploration de Mars. Étude de la cohérence d'un scénario élaboré par la NASA pour un vol habité vers Mars. Première partie sur les modalités du voyage (mécanique de première année, orbite de transfert de Hohmann), deuxième partie sur le pr…

La moyenne brute s'est établie à 9.19/20, écart-type 4.12. Médiane 9.0, premier quartile 6.0, troisième quartile 12.0. 3428 candidats présents pour 3695 inscrits (7.2 % d'absents). L'écart Q1–Q3 est de 6.0 points, ce qui rend l'épreuve exigeant et discriminante.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Alors que la première partie est essentiellement relative au programme de PCSI, et que la seconde s'appuie majoritairement sur celui de PC, le jury peut déplorer que les bases du programme de première année sont plus difficilement restituées. Si cela est souvent le cas, le jury est conscient que les conditions de travail de ces deux dernières années (covid) ne sont certainement pas étrangères. Bonne volonté manifeste de la plupart des candidats, s'efforçant de remplir de nombreuses copies, alor…

Si tu vises 9.0-12.0/20 (médiane à top 25 %)

Concentre-toi sur les premières parties du sujet (préliminaires, étude d'exemples, applications directes du cours). Ce sont les points faciles. Soigne particulièrement les vérifications d'hypothèses, c'est là que le jury Centrale PC sanctionne le plus les copies moyennes.

Si tu vises 12.0+/20 (top 10 %)

Il faut aborder les parties techniques de fin de sujet, même partiellement. Une question difficile bien rédigée vaut plusieurs questions classiques bâclées. Travaille la justification des hypothèses (domination, intégrabilité, indépendance) avec rigueur explicite.

Gestion des 4h : alloue 1h sur la partie I (questions de cours et applications), 1h-1h15 sur la partie II (calculs principaux), 1h-1h15 sur les parties suivantes, et garde 15-20 min de relecture. Privilégie la qualité sur la quantité, Centrale PC applique des malus systématiques sur les copies illisibles ou mal organisées.

Conseils du jury

Cinq conseils transversaux

  • Soigner la présentation et la rédaction : le jury Centrale PC applique systématiquement un malus sur les copies illisibles, raturées ou avec des abréviations inintelligibles.
  • Vérifier explicitement les hypothèses des théorèmes : convergence dominée, théorème spectral, théorèmes d'intégrales à paramètres : citer le théorème ne dispense jamais de vérifier ses hypothèses.
  • Contrôler l'homogénéité et les ordres de grandeur : c'est gratuit et permet de détecter la majorité des erreurs algébriques avant qu'elles ne se propagent.
  • Lire le sujet en entier avant de commencer : comprendre le fil conducteur permet d'identifier où sont les points faciles et d'éviter de bloquer sur des questions techniques en milieu de sujet.
  • Ne pas négliger les questions ouvertes ou de programmation : souvent >10 % du barème, peu traitées par les candidats, c'est un fort différenciateur pour viser le top 10 %.

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2022

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Préparation Centrale-Supélec · Physique PC

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