Top piège du sujet
Démonstration sans hypothèses précises (Q1, Q5)
Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet « Détection des exoplanètes », orbites circulaires. (I) Mécanique : 3ème loi de Kepler par équilibre attraction/centrifuge, théorème de Gauss en gravitation, accélération de pesanteur pôles/équateur, principes de détection (diffraction, Doppler). (II) Signal de faible amplitude, refroidissement de capteur, changement d'état. (III) Ligne de transmission, premier étage. (IV) Bruit thermique. Part non négligeable aux applications numériques.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Partie I.A, Une loi fondamentale (Kepler)(Q1)Abordable
Q1 démonstration de la 3ème loi de Kepler, « la simplicité de la démonstration va de paire avec une exactitude des hypothèses ». Le schéma se résume trop souvent à un dessin non exploitable. Hypothèses (référentiels, équilibre dans le tournant) souvent omises.
- Partie II — Partie I.B, Caractéristiques de l'exoplanète(Q2-Q7)Difficile
Q2 calcul de masse souvent aberrant, confusion surface/volume. Q3 théorème de Gauss : intégration sur surface FERMÉE, erreur de signe sur la masse, calcul numérique faux ou sans unité. Q4 aspect non inertiel identifié sans difficulté mais AN défaillante. Q5 démonstration sans poser le cadre.
- Partie III — Parties II-III, Détection, refroidissement, transmission(Q8-Q22)Difficile
Q8 diffraction circulaire + pouvoir de résolution. Q12 vitesse de Jupiter, écart relatif de fréquence non pertinent. Q14, Q19 courbes « gribouillages » sans axes. Q16 thermo de première année non abordée. Q20 modèle d'absorption mal posé.
- Partie IV — Partie IV, Bruit thermique(Q23-Q26)Niveau attendu
Q23-Q24 calculatoires « peu inspiré les candidats ». Q25 « assez facile » mais a manqué d'explication. Q26 théorème d'équipartition cité de façon floue, AN surprenante.
Analyse globale du jury
« Trop souvent les calculs ne sont pas faits malgré une demande explicite, leur prise en compte dans le barème est significative. Les résultats numériques doivent être soumis au bon sens : si la valeur est hors des gammes usuelles, une interrogation sur la validité peut être posée. Beaucoup de candidats donnent des résultats avec une myriade de chiffres significatifs sans aucun sens physique, ceci entraîne directement l'invalidation de la réponse. Il est important de traiter le sujet par bloc complet et non dans une approche de grappillage de points car une évolution sur une même partie est valorisée. »
Top pièges sanctionnés
Démonstration sans hypothèses précises (Q1, Q5)-2 pts
« La simplicité de la démonstration va de paire avec une exactitude des hypothèses. Le schéma se résume trop souvent à un dessin non exploité et non exploitable. Les démonstrations de base se doivent d'être maîtrisées avec leurs hypothèses. »
Calcul de masse aberrant, confusion surface/volume (Q2)-2 pts
« Le calcul de la masse est souvent aberrant. Il est toujours utile de vérifier un calcul en ordre de grandeur. Est-il utile de rappeler qu'un résultat sans unité n'est qu'un nombre ? Le calcul de la masse volumique a laissé poindre des erreurs évitables : confusion entre surface et volume entre autres. »
Théorème de Gauss : surface fermée et signe de la masse (Q3)-2 pts
« L'écriture du théorème de Gauss doit mentionner que l'intégration se fait sur une surface fermée. Le terme de masse est souvent entaché d'une erreur de signe. Le candidat peut, s'il présente un doute, repartir du théorème de Gauss en électrostatique puis le transposer à la gravitation. »
Courbes scientifiques sans axes ni légendes (Q14, Q19)-1 pts
« La courbe attendue doit avoir les attributs d'une représentation graphique scientifique : usage de la règle, légende, noms des axes, annotations explicatives. Lors de la correction, nombre de courbes se sont révélées être un simple trait compris entre deux « flèches ». »
Chiffres significatifs excessifs sans sens physique-1 pts
« Beaucoup de candidats donnent des résultats avec une myriade de chiffres significatifs sans aucun sens physique, ceci entraîne directement l'invalidation de la réponse. »
Chapitres clés à maîtriser
Bosse chaque chapitre sur d'autres sujets de concours qui le couvrent.
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique MP, session 2016 · PDF officiel ↗
Contexte
L'épreuve Physique II 2016
L'épreuve Physique II Mines-Ponts MP 2016 s'est déroulée fin avril 2016, durée 3h, coefficient 4, calculatrice autorisée. Sujet commun aux concours Mines-Ponts, Mines-Télécom, Centrale-Supélec (Cycle international) et TPE/EIVP.
Sujet intitulé « Détection des exoplanètes », déclinant le thème sous trois aspects : mécanique (3ème loi de Kepler par équilibre attraction gravitationnelle/force centrifuge, théorème de Gauss en gravitation, accélération de pesanteur aux pôles vs équateur, calculs sur exoplanète fictive), thermodynamique (détection de signal de faible amplitude, refroidissement de capteur, changement d'état) et signal (ligne de transmission, importance du premier étage, bruit thermique). Toutes les orbites envisagées sont circulaires.
Le rapport CCMP 2016 ne publie pas de moyenne ni d'écart-type. Constat dominant : « l'aspect numérique du sujet a été très mal traité et a fait perdre beaucoup de points ». Trois conseils explicites de la conclusion : « l'orthographe n'est pas optionnelle ; les résultats doivent être soulignés ou encadrés ; tout résultat numérique doit avoir une unité (et la bonne) ».
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Stratégie
Notre approche pour ce sujet
Le sujet récompense la rigueur des hypothèses + applications numériques avec unité. Stratégie clé : faire les AN même si elles ne sont pas la priorité culturelle, car leur poids au barème est « significatif » (jury 2016).
Si tu vises 9-12/20 (médiane à top 25%)
Q1 schéma + DEUX référentiels (galiléen lié à l'étoile, tournant lié à la planète où apparaît la force centrifuge), démonstration de Kepler avec hypothèses. Q4 aspect non inertiel, théorique OK pour la majorité, AN à soigner. Q9 simple calcul sur schéma juste. Q10-Q11 mise en relation des expressions fournies. Q21 thermo bien traitée si situation comprise. Q25 « assez facile » à ne pas oublier.
Si tu vises 14+ (top 10%)
Q3 théorème de Gauss : surface FERMÉE explicitement mentionnée, signe de la masse maîtrisé, AN avec unité. Q8 diffraction par ouverture circulaire + pouvoir de résolution avec schéma. Q12 vitesse de Jupiter cohérente, écart relatif de fréquence pertinent. Q14, Q19 courbes scientifiques (axes, légendes, règle), pas un trait entre deux flèches. Q22 conclusion sur f > 1 souvent omise. Q26 théorème d'équipartition cité rigoureusement.
Gestion des 3h : 30 min partie I (Kepler + Gauss + diffraction + Doppler), 1h partie II (refroidissement + ligne de transmission), 30 min partie III (premier étage), 45 min partie IV (bruit thermique) + 15 min relecture des AN. Vérifier l'ordre de grandeur de chaque AN, si la valeur est hors gammes usuelles, interroger sa validité.
Conseils du jury
Cinq conseils transversaux
- Faire les applications numériques : leur poids au barème est significatif. Une copie de valeur qui les omet en perd beaucoup.
- Chiffres significatifs avec sens physique : une myriade de chiffres entraîne « directement l'invalidation de la réponse ». Vérifier l'ordre de grandeur, l'unité.
- Schémas et courbes scientifiques : axes, graduations, légendes, annotations. Pas un « simple trait entre deux flèches ».
- Hypothèses des démonstrations explicites : la simplicité ne dispense pas de la rigueur. Schémas non exploitables = démonstrations sans valeur.
- Stratégie par bloc complet : « il est important de traiter le sujet par bloc complet et non dans une approche de grappillage de points car une évolution sur une même partie est valorisée ».
Ressources
Téléchargements
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FAQ