Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet sur les déformations élastiques dans un solide, progressif. Partie I — élasticité d'un solide : ressort, association de ressorts, mise en rotation et forces inertielles. Partie II — modèle quantique : solide = collection de puits 3D pour les électrons, expression du module d'Young en fonction des paramètres quantiques. Partie III — expérience de Kappler : ressort de très faible raideur pour mettre en évidence la loi de Boltzmann. Sujet spécifique filière MP.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Élasticité classique — ressort, association, rotation(Q1-Q9)Niveau attendu
Q1-Q5 fondamentaux de l'élasticité. Q4-Q5 trop de candidats n'ont pas respecté les lois élémentaires des mathématiques (résultats faux). Q6-Q7 réponse directe attendue — schématisation souvent sans soin. Q8-Q9 approche dimensionnelle, similitude entre dépendances rarement mise en avant.
- Partie II — Bilan local et étude mécanique en référentiel non galiléen(Q10-Q14)Difficile
Q10-Q11 — taux d'accroissement d'une grandeur, bilan local indispensable. Q12 comportement limite mécanique difficile à mettre en œuvre. La partie I.C faisait appel à des techniques de bilan vues en MP lors des bilans thermiques — il faut savoir transposer.
- Partie III — Modèle quantique — puits 3D et module d'Young(Q15-Q24)Difficile
Q15 définition rigoureuse de Ψ et de ses propriétés (les définitions vagues ne peuvent convenir). Q16 séparation des variables dans Schrödinger. Q17 calculs 3D. Q21 dénombrement de cellules globalement bien réussi.
- Partie IV — Expérience de Kappler et loi de Boltzmann(Q25-Q29)Très difficile
Partie III — outils de physique statistique. Q26 γ(θ) par facteur de Boltzmann. Q27 — jury apprécie fortement les copies évitant des calculs inutiles par étude de parité. Q29 expériences de Jean Perrin attendues.
Analyse globale du jury
« Le jury déplore une qualité de rédaction terriblement basse, ce qui bloque parfois la simple lecture. Des copies entières sont parfois illisibles. Les questions simples donnent parfois à lire des développements extrêmement longs, loin de toute réalité — le caractère concis est un gage de qualité. Les études mécaniques sont trop souvent faites en dehors d'un cadre usuel : référentiel, schéma, projection. Nombre de candidats ont tenté de répondre à beaucoup de questions mais ont abandonné proches de la réponse — la ténacité est souvent source de réussite. L'écrit a permis de classer les candidats de façon satisfaisante. »
Top pièges sanctionnés
Lois mathématiques élémentaires non respectées (Q4-Q5)-2 pts
« Trop de candidats n'ont pas respecté les lois élémentaires des mathématiques ce qui a eu pour conséquence un résultat faux. »
Schématisation négligée en physique-1 pts
« La schématisation est souvent sans aucun soin. Un schéma en physique doit être simple et clair. »
Études mécaniques sans cadre — référentiel, schéma, projection manquants-2 pts
« Le jury note que les études mécaniques sont trop souvent faites en dehors d'un cadre usuel de la mécanique : référentiel, schéma, projection. Nombre de candidats ont tenté de répondre à beaucoup de questions mais ont abandonné proches de la réponse. »
Bilan local forcé sans fondement (Q10-Q11)-2 pts
« Ont pour socle l'expression du taux d'accroissement d'une grandeur. Il faut donc construire les réponses via un bilan local. Vouloir forcer l'apparition de la réponse sans fondement reste sans finalité. »
Définitions vagues ou floues de la fonction d'onde (Q15)-2 pts
« Le jury attend dans les définitions aussi fondatrices que la fonction d'onde et ses propriétés une extrême rigueur quant au sens des mots employés. Les définitions vagues et/ou floues ne peuvent convenir. »
Calculs inutiles non détectés par étude de parité (Q27)-1 pts
« Le jury a apprécié fortement les copies qui ont su faire preuve de hauteur et qui se sont retenues de faire des calculs inutiles par étude rapide de la parité de la fonction de densité de probabilité. »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique MP, session 2023 · PDF officiel ↗
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Téléchargements
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