Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet de magnétisme à 33 questions. Niveau moyen décevant sur les questions de champ magnétique. Beaucoup de candidats ne vérifient ni l'homogénéité ni la simplification de leurs résultats. La partie III (mécanique du solide) est hors-programme PSI. Beaucoup de candidats abandonnent la partie III à Q10 pour reprendre à Q15 ; certains passent brutalement de Q15 à Q21. Quelques copies remarquables : calculs bien menés, rédaction claire et concise, résultats physiques commentés.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Q1-Q9 — Champ électrique, magnétique, force de Laplace(Q1-Q9)Niveau attendu
Q1 manque de rigueur, dates de Coulomb. Q3 unité du champ électrique, symétries. Q5 force de Laplace bien connue. Q6 manque d'attention aux courants enlacés. Q8 impossibilité d'utiliser Ampère mal expliquée. Q9 moment magnétique connu mais résultante et moment résultant rarement.
- Partie II — Q10-Q14 — Calculs de champ et moment cinétique (rarement réussies)(Q10-Q14)Très difficile
Q10 abandonnée par beaucoup pour reprendre à Q15. Q11-Q12 calculs rarement bien posés, résultat très rarement obtenu. Q13 théorème du moment cinétique très peu correctement écrit. Q14 très rarement abordée.
- Partie III — Q15-Q20 — Mécanique du solide (HORS-PROGRAMME PSI)(Q15-Q20)Très difficile
Q15 sans problème pour la majorité. Q16 oubli de forces, association erronée pas de glissement = pas de frottement. Q17 énergie cinétique de rotation oubliée (vitesse de G uniquement). Q18 plutôt réussie. Q19-Q20 conséquence de Q17, très rarement obtenu.
- Partie IV — Q21-Q28 — Coordonnées sphériques, dipôle magnétique, équations de Maxwell(Q21-Q28)Très difficile
Q21 projections en sphériques mal maîtrisées. Q22 tracés peu soignés. Q25 énergie potentielle d'un dipôle magnétique très mal connue. Q26 développement limité rarement effectué correctement. Q27 candidats partent du champ fourni au lieu des équations de Maxwell. Q28 quasiment aucun candidat n'a…
- Partie V — Q29-Q33 — Montage électronique et stabilité(Q29-Q33)Difficile
Q29 interprétation difficile, répercussions jusqu'à la dernière question. Q30 montage suiveur. Q31 question la plus réussie de l'ensemble. Q32 lien avec x souvent faux. Q33 stabilité incohérente avec signes de l'équation différentielle.
Analyse globale du jury
« Le sujet de physique 2 « autour du magnétisme » comporte une grande partie hors-programme : la mécanique du solide (partie III) n'est pas au programme de la filière PSI. Les correcteurs ont constaté que sur ces questions de champ magnétique, le niveau moyen des candidats est décevant. Parfois, les copies des candidats donnent l'impression que ceux-ci ne regardent pas leurs résultats : ils pourraient souvent simplifier les résultats, et surtout vérifier l'homogénéité. Beaucoup de candidats admettent leurs erreurs, reconnaissent des incohérences et continuent avec une formule plausible, faisant preuve d'esprit physique. Il y a toujours quelques copies remarquables, calculs bien menés, rédaction claire et concise, résultats physiques commentés. »
Top pièges sanctionnés
Q16 : associer pas de glissement = pas de frottement-2 pts
« Q16 les candidats oublient beaucoup de forces, et on trouve presque toujours l'association : pas de glissement = pas de frottement ! »
Q17 : oublier l'énergie cinétique de rotation-2 pts
« Q17 la vitesse est calculée correctement de temps en temps mais l'expression de l'énergie cinétique est presque toujours fausse. Un grand nombre de candidats oublient l'énergie cinétique associée à la rotation, et ne prennent en compte que la vitesse de G. »
Q25 : ignorer l'expression de l'énergie potentielle d'un dipôle dans B uniforme-1 pts
« Q25 l'expression de l'énergie potentielle d'un dipôle plongé dans un champ magnétique uniforme est très mal connue. »
Q27 : partir du champ donné au lieu des équations de Maxwell-1 pts
« Q27 les candidats cherchent à faire des calculs à partir de l'expression du champ fournie précédemment, mais quasiment jamais à repartir des équations de Maxwell. »
Q33 : conclure à la stabilité avec une équation différentielle aux signes incohérents-2 pts
« Il est toutefois anormal que des candidats qui ont une équation différentielle faisant intervenir des signes moins pour les termes inférieurs ou égaux à 1 continuent tout en considérant que le système sera stable ! »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique PSI, session 2014 · PDF officiel ↗
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Téléchargements
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