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Annale · 2017★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2017

Physique II Mines-Ponts PC 2017, sujet, corrigé et rapport jury

Phénomènes solaires, taches solaires, héliosismologie et modèle polytropique. Étude de différents phénomènes solaires : taches solaires (force volumique de Laplace, force de pesanteur, conservation du flux), héliosismologie (ondes stationnaires, fuseaux,…

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

★★★
Difficulté
Niveau moyen
5
Coefficient
Physique Mines-Ponts

Session 2017 :

Physique IIChimieInformatiqueMaths I

Top piège du sujet

Q5, conservation du flux pour Bz(z) décroissant

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Étude de différents phénomènes solaires : taches solaires (force volumique de Laplace, force de pesanteur, conservation du flux), héliosismologie (ondes stationnaires, fuseaux, exploitation graphique), puis modèle thermodynamique polytropique de l'étoile. Nouveauté 2017 : calculatrice interdite. Applications numériques nombreuses, importantes pour les conclusions physiques.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I, Taches solaires (Q1-Q8)(Q1-Q8)Niveau attendu

    Q1 surface d'une sphère, AN. Q2 force volumique de Laplace + relation d'Ampère. Q3 force de pesanteur rarement évoquée. Q4 commentaire ≠ restitution de l'AN. Q5 confusion conservation du flux et Bz(z) décroissant. Q6 expression du champ avec contour d'Ampère cohérent ; densité de courant et dI/dr…

  2. Partie IIPartie II, Héliosismologie (Q9-Q18)(Q9-Q18)Difficile

    Q10 onde stationnaire (pas progressive) ; impédance acoustique délicate ; cos(θ)=0 pour θ=nπ/2 (faux). Q11 n=0 vs n=1, fuseaux. Q12-Q15 lecture attentive de l'énoncé et exploitation rigoureuse du graphe. Q16-Q17 réponses justifiées. Q18 conclusion qualitative.

  3. Partie IIIPartie III, Modèle polytropique de l'étoile (Q19-Q26)(Q19-Q26)Très difficile

    Q19 g(r) avec erreur de signe en statique des fluides. Q21 ρ pas uniforme. Q22 deux conditions aux limites évidentes mais souvent absentes. Q25 équation de neutralité OK mais masse molaire rarement établie. Q26 réactions chimiques évoquées à tort.

Analyse globale du jury

« L'épreuve a permis une sélection satisfaisante dans des champs de compétences variés : connaissance du cours, analyse et exploitation de données, dextérité dans les calculs numériques, rigueur dans l'élaboration et utilisation d'un modèle. La longueur raisonnable a permis à chacun des candidats d'aborder la quasi-totalité des questions. Nouveauté 2017 : calculatrice interdite, beaucoup de candidats incapables de mener à bien les calculs, certains laissent même au correcteur le soin de finaliser. Pas de points pour calculs incomplets ou sans unité. »

Top pièges sanctionnés

  • Q5, conservation du flux pour Bz(z) décroissant-1 pts

    « La conservation du flux est souvent évoquée à tort, confusion avec un champ magnétique Bz(z) qui serait décroissant suivant z. »

  • Q10, onde stationnaire vs progressive-2 pts

    « L'expression de la vitesse est souvent fausse, car l'onde est stationnaire et non progressive. L'utilisation de l'impédance acoustique est ici délicate et très souvent source d'erreurs. »

  • Q10, cos(θ) = 0 pour θ = n π/2-1 pts

    « Curieusement, pour de nombreux candidats, cos(θ)=0 pour θ=n(π/2). »

  • Q21, ρ uniforme alors qu'elle ne l'est pas-2 pts

    « Des réponses souvent trop simplistes sanctionnées, ρ n'était pas uniforme. »

  • Q26, réactions chimiques évoquées dans le Soleil-2 pts

    « Des réponses fantaisistes : les réactions chimiques sont très souvent évoquées. »

  • Q4, commentaire = restitution de l'AN-1 pts

    « Une phrase qui n'est que la restitution avec des mots de l'application numérique ne peut constituer un commentaire valorisé par le correcteur. »

Contexte

L'épreuve Physique II 2017

L'épreuve Physique II Mines-Ponts PC 2017 s'est déroulée fin avril 2017, durée 4h, coefficient 5. Concours commun Mines-Ponts qui ouvre 10 écoles d'ingénieur (Mines Paris, Ponts ParisTech, ISAE-SupAéro, ENSTA, Télécom Paris…).

Sujet : Phénomènes solaires, taches solaires, héliosismologie et modèle polytropique. Étude de différents phénomènes solaires : taches solaires (force volumique de Laplace, force de pesanteur, conservation du flux), héliosismologie (ondes stationnaires, fuseaux, exploitation graphique), puis modèle thermodynamique polytropique de l'étoile. Nouveauté 2017 : calculatrice interdite. Applications numériques nombreuses, importantes pour les conclusions physiques.

Notre analyse ci-dessous est tirée des commentaires détaillés du jury Mines-Ponts sur les copies 2017.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

L'épreuve a permis une sélection satisfaisante dans des champs de compétences variés : connaissance du cours, analyse et exploitation de données, dextérité dans les calculs numériques, rigueur dans l'élaboration et utilisation d'un modèle. La longueur raisonnable a permis à chacun des candidats d'aborder la quasi-totalité des questions…

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

  • Q5, conservation du flux pour Bz(z) décroissant
  • Q10, onde stationnaire vs progressive
  • Q10, cos(θ) = 0 pour θ = n π/2
  • Q21, ρ uniforme alors qu'elle ne l'est pas
  • Q26, réactions chimiques évoquées dans le Soleil

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2017

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Préparation Mines-Ponts · Physique PC

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