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Annale · 2015★★★★DurSession du 29 avril 2015

Physique II Mines-Ponts PC 2015, sujet, corrigé et rapport jury

Ondes de gravité de l'air dans une vallée. Étude des ondes de gravité de l'air dans une vallée (3 parties + 2 questions ouvertes). Première partie : modèle polytropique de l'atmosphère et équation du mouvement de la bulle d'air (poussée d'Arc…

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

★★★★
Difficulté
Dur
5
Coefficient
Physique Mines-Ponts

Session 2015 :

Physique IIChimieInformatiqueMaths I

Top piège du sujet

Q3, γ = 5/2 ou 7/2 (confusion avec Cp)

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Étude des ondes de gravité de l'air dans une vallée (3 parties + 2 questions ouvertes). Première partie : modèle polytropique de l'atmosphère et équation du mouvement de la bulle d'air (poussée d'Archimède). Deuxième partie : approximation acoustique et relation de dispersion des ondes de gravité. Troisième partie : exploitation graphique pour caractériser numériquement les ondes de gravité dans la vallée. Q24-Q25 qualitatives sur photos.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I, Modèle polytropique et bulle d'air (Q1-Q8)(Q1-Q8)Niveau attendu

    Q2 statique des fluides + intégration avec modèle affine de température (sélective). Q3 valeur de γ confondue avec Cp (5/2, 7/2). Q4 masse de l'atmosphère, approximations plus ou moins grossières. Q5 réponse simple non vue. Q6 poussée d'Archimède…

  2. Partie IIPartie II, Acoustique et relation de dispersion (Q9-Q17)(Q9-Q17)Difficile

    Q9 fluide incompressible avec confusion Dρ/dt et ∂ρ/∂t. Q12 div(grad) = Δ. Q13 calculs erronés pour atteindre le résultat donné (pénalisé). Q16 projections de k souvent fausses (coordonnées sphériques pas au programme PC mais schéma explicite)…

  3. Partie IIIPartie III, Exploitation graphique (Q18-Q25)(Q18-Q25)Difficile

    Q18 période simple par exploitation de graphe ; certains voient des battements à tort. Q19 pentes infinies/nulles, résultats sans unité. Q21 résultat donné, approximations fausses. Q22 calculs précis sur les pentes. Q24 stabilité via signe de N²…

Analyse globale du jury

« Les résultats des étudiants sont un peu décevants, mais malgré une moyenne faible, l'épreuve a permis une sélection satisfaisante (écart-type important). La rigueur des raisonnements théoriques dans les deux premières parties a été valorisée, l'exploitation des résultats graphiques dans la troisième partie qui pouvait, à première vue, paraître assez simple, a été aussi fortement sélective. »

Top pièges sanctionnés

  • Q3, γ = 5/2 ou 7/2 (confusion avec Cp)-1 pts

    « La valeur de γ donnée par les candidats est souvent erronée 5/2, 7/2 (confusion avec Cp ?). »

  • Q7, force de pression en plus de la poussée d'Archimède-1 pts

    « La rigueur des candidats a été récompensée ici. Certains rajoutent une force de pression à la poussée d'Archimède… »

  • Q9, Dρ/dt confondu avec ∂ρ/∂t (incompressibilité)-2 pts

    « L'hypothèse du fluide incompressible a été, souvent, mal exploitée : confusion entre Dρ/dt et ∂ρ/∂t. »

  • Q13, calculs erronés pour atteindre le résultat-2 pts

    « Certains candidats, peu honnêtes, qui trouvent le résultat donné après des calculs erronés, ont été pénalisés. »

  • Q18, battements imaginaires-1 pts

    « Heureusement la majorité des candidats donne un résultat correct. Certains, surpris peut-être par la simplicité de la question, ont voulu voir un phénomène de battements. »

  • Q19, pentes infinies/nulles, sans unité-1 pts

    « Une exploitation assez simple de graphes très souvent mal effectuée : des pentes infinies qui deviennent nulles, des résultats numériques donnés sans unité, des valeurs imprécises. »

Contexte

L'épreuve Physique II 2015

L'épreuve Physique II Mines-Ponts PC 2015 s'est déroulée fin avril 2015, durée 4h, coefficient 5. Concours commun Mines-Ponts qui ouvre 10 écoles d'ingénieur (Mines Paris, Ponts ParisTech, ISAE-SupAéro, ENSTA, Télécom Paris…).

Sujet : Ondes de gravité de l'air dans une vallée. Étude des ondes de gravité de l'air dans une vallée (3 parties + 2 questions ouvertes). Première partie : modèle polytropique de l'atmosphère et équation du mouvement de la bulle d'air (poussée d'Archimède). Deuxième partie : approximation acoustique et relation de dispersion des ondes de gravité…

Notre analyse ci-dessous est tirée des commentaires détaillés du jury Mines-Ponts sur les copies 2015.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Les résultats des étudiants sont un peu décevants, mais malgré une moyenne faible, l'épreuve a permis une sélection satisfaisante (écart-type important). La rigueur des raisonnements théoriques dans les deux premières parties a été valorisée, l'exploitation des résultats graphiques dans la troisième partie qui pouvait, à première vue,…

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

  • Q3, γ = 5/2 ou 7/2 (confusion avec Cp)
  • Q7, force de pression en plus de la poussée d'Archimède
  • Q9, Dρ/dt confondu avec ∂ρ/∂t (incompressibilité)
  • Q13, calculs erronés pour atteindre le résultat
  • Q18, battements imaginaires

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2015

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Préparation Mines-Ponts · Physique PC

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