Top piège du sujet
Q7, direction de B incohérente avec contour d'Ampère
Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet en trois parties sur le magnétisme : (1) effets de gravitation négligeables à l'échelle atomique, résultats théoriques pour la suite ; (2) expérience d'Oersted, champ B créé par un fil infini, théorème d'Ampère, force de Laplace, mécanique du moment cinétique ; (3) dispositif de lévitation magnétique, mécanique du solide, équations de Maxwell pour le Laplacien axial, électronique avec amplificateur opérationnel suiveur, EDO et stabilité radiale.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Partie 1, Forces fondamentales (Q1-Q5)(Q1-Q5)Niveau attendu
Q1 force électrostatique : préciser quelle charge agit sur quelle autre, sens. Q3 symétries des charges (champ E), Curie ou superposition. Q4 symétries des courants (champ B). Q5 force de Laplace bien connue.
- Partie II — Partie 2, Expérience d'Oersted (Q6-Q14)(Q6-Q14)Difficile
Q6 théorème d'Ampère, contour fermé, courant enlacé. Q7 direction du champ B (axiale/radiale) incohérente avec contour circulaire. Q8 calcul fil infini, barème détaillé. Q9 cours, confusions résultante/moment. Q10 r(x,y), direction orthoradiale en u_x, u_y…
- Partie III — Partie 3, Lévitation magnétique (Q15-Q33)(Q15-Q33)Difficile
Q16 réaction du support : composante tangentielle, conservatif vs frottement, glissement vs frottement. Q17 formule de Varignon, énergie cinétique de rotation oubliée. Q20 équation harmonique reconnue. Q22 allure (z=0, max, limite, parité). Q25 minimum d'énergie potentielle ↔ équilibre stable…
Analyse globale du jury
« Le problème comportait trois parties sur le thème du magnétisme. La première avait pour but de justifier le caractère négligeable des effets de gravitation à l'échelle atomique. La seconde commençait par une question de cours sur le champ magnétique créé par un fil infini, cette question devait être réussie. La dernière partie était la plus longue et la plus abordable. Le premier calcul très directif et concret de mécanique du solide a été pourtant assez mal réussi. Les dernières questions d'électronique basées sur le fonctionnement linéaire de l'AOP constituent la partie la plus aboutie dans beaucoup de copies. »
Top pièges sanctionnés
Q7, direction de B incohérente avec contour d'Ampère-2 pts
« La direction parfois donnée au champ magnétique (axiale ou radiale) aurait dû paraître incohérente avec le choix d'un contour d'Ampère circulaire qui lui est généralement correct. »
Q13, moment exercé par le fil « deviné »-1 pts
« Beaucoup de candidats proposent pour avancer une expression « devinée » du moment exercé par le champ magnétique du fil. »
Q16, confusion glissement et frottement-2 pts
« Certains répondent que le système n'est pas conservatif puisqu'il y a frottement et beaucoup confondent les justifications par absence de glissement et absence de frottement. Les bonnes réponses bien justifiées sont minoritaires. »
Q17, énergie cinétique de rotation oubliée (Varignon)-2 pts
« Il faut écrire et projeter la formule de Varignon avec méthode. La majorité des candidats oublie l'énergie cinétique de rotation. »
Q30, suiveur pour vérifier l'AOP (faux)-1 pts
« L'égalité des tensions est donnée dans la majorité des cas. Le nom de « suiveur » un peu moins souvent. En revanche, l'intérêt d'un montage suiveur n'est pas de vérifier le bon fonctionnement d'un amplificateur opérationnel ! »
Q33, coefficient négatif sans réflexion-1 pts
« En revanche, le signe négatif d'un ou plusieurs coefficient(s) aurait dû paraître suspect. »
Chapitres clés à maîtriser
Bosse chaque chapitre sur d'autres sujets de concours qui le couvrent.
Contexte
L'épreuve Physique II 2014
L'épreuve Physique II Mines-Ponts PC 2014 s'est déroulée fin avril 2014, durée 4h, coefficient 5. Concours commun Mines-Ponts qui ouvre 10 écoles d'ingénieur (Mines Paris, Ponts ParisTech, ISAE-SupAéro, ENSTA, Télécom Paris…).
Sujet : Magnétisme, gravitation négligeable, expérience d'Oersted et lévitation magnétique. Sujet en trois parties sur le magnétisme : (1) effets de gravitation négligeables à l'échelle atomique, résultats théoriques pour la suite ; (2) expérience d'Oersted, champ B créé par un fil infini, théorème d'Ampère, force de Laplace, mécanique du moment cinétique ;…
Notre analyse ci-dessous est tirée des commentaires détaillés du jury Mines-Ponts sur les copies 2014.
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Stratégie
Notre approche pour ce sujet
Le problème comportait trois parties sur le thème du magnétisme. La première avait pour but de justifier le caractère négligeable des effets de gravitation à l'échelle atomique. La seconde commençait par une question de cours sur le champ magnétique créé par un fil infini, cette question devait être réussie…
Si tu vises 9-12/20
Sécuriser les questions de cours et premières applications directes. Mines-Ponts sanctionne lourdement les théorèmes appliqués sans vérification d'hypothèses : prends 30 secondes par théorème pour rappeler les hypothèses avant application.
Si tu vises 14+/20
Aller jusqu'aux dernières parties avec rédaction propre et calculs vérifiés. La présentation est notée, Mines-Ponts inclut un malus barème explicite depuis plusieurs sessions pour les copies négligées.
Gestion des 4h : prioriser les Q1-Q5 (questions de cours et applications directes), puis avancer au plus loin du sujet. Mieux vaut 12 questions traitées proprement que 22 traitées à moitié avec ratures et calculs faux.
Conseils du jury
Top pièges à éviter
- Q7, direction de B incohérente avec contour d'Ampère
- Q13, moment exercé par le fil « deviné »
- Q16, confusion glissement et frottement
- Q17, énergie cinétique de rotation oubliée (Varignon)
- Q30, suiveur pour vérifier l'AOP (faux)
Ressources
Téléchargements
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