Top piège du sujet
Michelson confondu avec fentes d'Young (Q2)
Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet « L'indice et le froid » en deux parties équilibrées (53 % / 47 %). I : loi de Gladstone-Dale (n−1 ∝ ρ) via interféromètre de Michelson à cuve, puis modèle de l'électron élastiquement lié donnant γ. II : températures basses par désaimantation adiabatique d'un système paramagnétique. Calculatrices interdites, problème progressif bien calibré, questions accessibles jalonnant les deux parties.
Structure de l'épreuve
- Partie I — I. Loi de Gladstone-Dale (Michelson + électron lié)(Q1-Q11)Difficile
Q2 « le meilleur comme le pire », Michelson confondu avec fentes d'Young, formule du rayon des anneaux mal redémontrée. Q3 facteur 2 oublié dans presque la moitié des copies. Q7 « massacrée », 3 % de Bode corrects. Q10 AN absurdes (10⁻¹⁶ rad/s).
- Partie II — II. Désaimantation adiabatique(Q12-Q20)Difficile
Q12 normes vs vecteurs « belle salade composée ». Q16 DL mal réussi. Q17 limite ordre/désordre rarement évoquée. Q18 incohérence d'énoncé. Q19 dérivées partielles fantaisistes, fonction d'état jamais invoquée. Q20 confusion isenthalpique/isentropique.
Analyse globale du jury
« L'épreuve comportait deux parties équilibrées, l'une consacrée à la vérification de la loi de Gladstone-Dale, l'autre au refroidissement par désaimantation adiabatique, représentant respectivement 53 % et 47 % des points du barème. Le problème était progressif, mais des questions très accessibles jalonnaient les deux parties ce qui a permis aux candidats d'aborder en général une grande partie des questions. Bien que les calculatrices soient interdites, ce qui allonge nettement le temps consacré aux applications numériques, le problème était manifestement bien calibré en longueur eu égard aux nombres de questions que les candidats ont eu le temps de traiter. »
Top pièges sanctionnés
Michelson confondu avec fentes d'Young (Q2)-2 pts
« Bien que l'interféromètre de Michelson soit au programme en cours et en TP, certains ne le connaissent manifestement pas et le confondent avec les fentes d'Young ! Plus grave à nos yeux, seule une minorité d'étudiants arrivent à redémontrer la formule donnant le rayon des anneaux. Beaucoup d'entre eux écrivent que l'ordre du kième anneau est k et ne savent pas que l'ordre diminue quand on s'éloigne du centre de la figure. »
Facteur 2 oublié, la lumière traverse la cuve DEUX fois (Q3)-2 pts
« Le facteur 2 manque dans presque la moitié des copies, les candidats ayant oublié que le rayon lumineux traverse deux fois la cuve. »
Filtre passe-bas/passe-bande non reconnu, 3 % de Bode corrects (Q7)-3 pts
« Cette question a été massacrée. Le filtre n'est très souvent pas reconnu. Les étudiants se lancent dans des dérivées inutiles pour trouver le maximum. En moyenne seuls 3 % d'entre eux ont fait un diagramme de Bode correct. Certains reconnaissent un filtre passe-bas puis tracent un diagramme correspondant à un passe-bande, ou l'inverse. Aucune cohérence alors que ces filtres sont étudiés en cours et en TP. »
AN absurdes, pulsations en 10⁻¹⁶ rad/s (Q10)-1 pts
« Très peu d'applications numériques justes. Comment des candidats peuvent-ils laisser des pulsations en 10⁻¹⁶ rad·s⁻¹ ? »
Dérivées partielles fantaisistes, fonction d'état non invoquée (Q19)-2 pts
« La manipulation de dérivées partielles n'est plus trop dans l'esprit des programmes même si elle est utilisée de manière formelle dans le cours de thermochimie. Cela s'est bien senti dans les copies : la notion de fonction d'état n'est jamais invoquée et les manipulations des dérivées partielles sont très souvent fantaisistes. »
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 2019 · PDF officiel ↗
Contexte
L'épreuve Physique II 2019
L'épreuve Physique II Mines-Ponts MP 2019 s'est déroulée fin avril 2019, durée 3h, coefficient 4, calculatrices interdites. Concours commun Mines-Ponts (Mines Paris, Ponts ParisTech, ISAE-SupAéro, ENSTA, Télécom Paris…).
Sujet « L'indice et le froid » en deux parties équilibrées (53 % / 47 % du barème). I. Vérification expérimentale de la loi empirique de Gladstone-Dale (n−1 ∝ ρ) via un interféromètre de Michelson à cuve, puis justification théorique par le modèle classique de l'électron élastiquement lié aboutissant à la conductivité complexe γ, incluant un filtre à reconnaître et un diagramme de Bode à tracer. II. Refroidissement par désaimantation adiabatique d'un système paramagnétique, entropie, distinction isenthalpique/isentropique.
Le rapport CCMP 2019 indique : « le problème était manifestement bien calibré en longueur eu égard aux nombres de questions que les candidats ont eu le temps de traiter ». Constat critique : la Q7 a été « massacrée », seulement 3 % de diagrammes de Bode corrects, alors que ces filtres sont étudiés en cours et en TP.
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Stratégie
Notre approche pour ce sujet
Sujet bien calibré, avec questions accessibles jalonnant les deux parties. Cible : maîtriser le Michelson (formule des anneaux à redémontrer), reconnaître les filtres en TP/cours, manipuler les dérivées partielles avec invocation de la fonction d'état. Sans calculatrice, gérer les AN avec rigueur.
Si tu vises 9-12/20 (médiane à top 25%)
Q1 introduire une constante multiplicative pour la proportionnalité. Q2 schéma propre du Michelson (lentilles, lame séparatrice, miroirs, écran), DEMANDER à savoir redémontrer la formule des anneaux. Q3 facteur 2 (cuve traversée deux fois). Q4 mots « régression linéaire » attendus. Q8 équations de Maxwell sans erreur. Q11, Q13, Q15 « bien traitées dans l'ensemble ».
Si tu vises 14+ (top 10%)
Q5 bilan des forces RIGOUREUX (B en E/c justifié par mise en regard des forces, pas négligé arbitrairement). Q7 reconnaître le filtre PASSE-BAS ou PASSE-BANDE selon la forme de H, tracer un Bode COHÉRENT. Q10 AN avec ordre de grandeur réaliste, pas de pulsations en 10⁻¹⁶. Q16 DL maîtrisé. Q17 limite ordre/désordre évoquée. Q19 dérivées partielles avec INVOCATION de la fonction d'état. Q20 distinction isenthalpique vs isentropique.
Gestion des 3h sans calculatrice : 1h30 partie I (Michelson + électron lié, 53 % barème), 1h15 partie II (désaimantation, 47 %), 15 min relecture des AN. Vérification d'homogénéité systématique : une analyse aux dimensions aurait permis de détecter les erreurs grossières (Q15).
Conseils du jury
Cinq conseils transversaux
- Maîtriser le Michelson au-delà du schéma : formule des anneaux à savoir REDÉMONTRER, ordre qui diminue en s'éloignant du centre. Pas de confusion avec les fentes d'Young.
- Reconnaître les filtres et tracer un Bode cohérent : passe-bas vs passe-bande, asymptotes, influence du facteur de qualité. Étudiés en cours ET en TP, ne pas les ignorer.
- Justifier les approximations physiquement : négliger B requiert mise en regard des forces (Lorentz vs électrique), pas juste « B est en E/c ». Négliger le mouvement du noyau requiert mise en regard des forces, pas juste « le noyau est plus lourd ».
- Vérifier l'homogénéité, détecter les absurdités : une analyse dimensionnelle aurait évité Q15 ; pulsations en 10⁻¹⁶ rad/s sont absurdes (Q10).
- Dérivées partielles avec fonction d'état invoquée : manipulations rigoureuses, distinction isenthalpique/isentropique. La notion de fonction d'état n'est jamais invoquée dans les copies.
Ressources
Téléchargements
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FAQ