Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet sur différents aspects de la physique des arbres, abordant plus spécifiquement la mécanique et la mécanique des fluides. Nombreuses parties indépendantes portant sur des points variés des programmes PCSI et PC, permettant aux candidats de toujours faire quelque chose. Pour avoir un score correct, il fallait néanmoins ne pas se contenter des premières questions de chaque partie. Pression dans un arbre, courbure et stabilité, écoulement de la sève, nombre de Reynolds.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Q1-Q5 — Pression dans un arbre et stabilité(Q1-Q5)Niveau attendu
Q1 expression de la pression — commentaire souvent absent. Q2 signe de la pression mal justifié. Q3 erreurs sur la surface d'une sphère, calculs différentiels fantaisistes. Q4 étude complète de ε(x) avec asymptotes. Q5 stabilité d'équilibre via dérivée seconde de l'énergie potentielle.
- Partie II — Q6-Q10 — Écoulement de la sève(Q6-Q10)Difficile
Q6 incompressibilité (div v = 0) ; débit volumique ≠ section × vitesse si v non uniforme. Q7 bilan des forces faux, confusion équation locale Navier-Stokes / équation demandée. Q8 confusion débit massique/volumique, condition d'adhérence pour la constante d'intégration.…
Analyse globale du jury
« Les copies sont globalement assez bien rédigées et soignées. Les applications numériques se font sans calculatrice — ne pas écrire le résultat sous forme de fraction, racine non estimée. De nombreux candidats parviennent à démontrer les relations demandées en partant d'une relation totalement fausse et en effectuant un « tour de passe-passe » : le jury n'est pas dupe et sanctionne. Un grand nombre d'équations présentent des problèmes d'homogénéité — dimensions et unités mal utilisées. »
Top pièges sanctionnés
Q3 — surface d'une sphère erronée et calculs différentiels fantaisistes-1 pts
« De trop nombreux candidats se trompent sur l'expression de la surface d'une sphère. Les calculs différentiels sont parfois fantaisistes. La rigueur n'est pas toujours au rendez-vous et les formes différentielles ne sont pas correctement écrites. »
Q6 — débit volumique = section × vitesse non uniforme (faux)-1 pts
« Le jury fait remarquer cependant que quelques copies présentent des justifications insuffisantes. En particulier, le débit volumique ne s'exprime pas comme le produit d'une section par une vitesse lorsque la vitesse n'est pas uniforme sur une section droite. »
Q7 — équation locale de Navier-Stokes confondue avec demandée-2 pts
« Le jury a constaté cependant une confusion fréquente entre l'équation locale de Navier-Stokes et l'équation demandée. »
Q10 — vitesse d'écoulement > c (sans commentaire)-2 pts
« Certains candidats obtiennent des valeurs numériques de la vitesse d'écoulement de la sève totalement aberrantes et parfois même supérieures à la vitesse de la lumière dans le vide ! Le jury rappelle qu'il convient de ne pas laisser sur sa copie des applications numériques qui donnent des résultats totalement aberrants sans commentaires. »
Tour de passe-passe pour atteindre le résultat fourni-2 pts
« De nombreux candidats parviennent à démontrer les relations demandées par l'énoncé en partant d'une relation totalement fausse (par exemple : un bilan de forces non homogène, une force volumique est sommée à des forces globales) et en effectuant un « tour de passe-passe » lors du calcul. Les futurs candidats peuvent être assurés que le jury n'est pas dupe de telles malhonnêtetés. »
AN aberrantes sans commentaire-1 pts
« Il convient également de ne pas laisser sur sa copie des applications numériques qui donnent des résultats totalement aberrants sans commentaires. »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique PC, session 2019 · PDF officiel ↗
Ressources
Téléchargements
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