Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet sur la physique des arbres en deux parties indépendantes. Plusieurs résultats fournis à démontrer — trop de candidats font des calculs faux ou malhonnêtes pour obtenir le résultat. Notions fondamentales mal maîtrisées : énergie potentielle, bilans locaux de forces. Calculs numériques sans calculatrice mal maîtrisés. Résultats numériques sans unité ou sous forme de fraction non acceptés.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Q1-Q5 — Pression négative et énergie potentielle (sève)(Q1-Q5)Niveau attendu
Q1 mesure de zm — AN. Q2 pression définie comme F·S (faux), justifier le lien F-traction et P, signe négatif attendu. Q3 erreurs de signe ; δW_p et dE_pot=−δW_p à connaître. Q4 tracé ε(x) non maîtrisé. Q5 analyse qualitative via minimum local + barrière d'énergie potentielle.
- Partie II — Q6-Q15 — Écoulement, Reynolds, vitesse moyenne(Q6-Q15)Difficile
Q6 écoulement incompressible mal maîtrisé ; symétrie cylindrique ne justifie pas indépendance par rapport à x. Q7 sens de la force de viscosité, conservation de la quantité de mouvement. Q10 vitesse de la sève ≪ vitesse de la lumière (à vérifier !) ; Reynolds sans dimension (« Poiseuille »…
- Partie III — Q16-Q30 — Mécanique du solide (équilibres, vent, moment cinétique)(Q16-Q30)Très difficile
Q16-Q17 erreurs de signe (orientation T1/T2). Q24 force-vitesse du vent : justifier via Reynolds. Q27 analyses de graphe à ne pas négliger. Q28 Γ_0 négatif rarement perçu ; graphique demandé explicitement. Q29 théorème du moment cinétique écrit, mais erreurs de calculs/signes — polynôme rarement…
Analyse globale du jury
« Le sujet porte sur l'étude de la physique des arbres. Il est constitué de deux parties indépendantes, la première traite de la mécanique des fluides, la seconde de la mécanique du solide. Le sujet comporte plusieurs résultats fournis qu'il fallait démontrer. Il est à regretter qu'un trop grand nombre de candidats réalise des calculs faux ou malhonnêtes afin d'obtenir le résultat souhaité au lieu de se corriger pour obtenir une démonstration correcte et cohérente. Plusieurs notions fondamentales ne sont pas maîtrisées, telles que l'énergie potentielle qui était plusieurs fois exploitée, ou encore les bilans locaux de forces dont la maîtrise est indispensable à tout sujet de mécanique. Les calculs numériques (sans calculatrice) ne sont pas bien maîtrisés. Nous rappelons encore une fois… »
Top pièges sanctionnés
Q10 : vitesse d'écoulement de la sève ≈ fraction de vitesse de la lumière sans s'émouvoir-2 pts
« Question 10. Certains candidats ne trouvent pas choquant de trouver une vitesse pour l'écoulement de sève dans un arbre égale à une fraction non négligeable de la vitesse de la lumière. De plus, il ne semble pas acquis pour tous les candidats que le nombre de Reynolds est sans dimension (certains proposent le Poiseuille comme unité…). »
Q12 : utiliser la statique des fluides ou la RFD avec accélération d'un point matériel-3 pts
« Q12. Bien que l'énoncé stipule qu'on reprenait le raisonnement établi à la question 9, les candidats ne s'en servent souvent pas et certains écrivent des aberrations comme le fait d'utiliser la statique des fluides, ou la loi de la quantité de mouvement avec l'accélération d'un point matériel. Souvent les intégrations sont faites entre n'importe quelles bornes et tout conduit au résultat donné dans l'énoncé. »
Calculs faux/malhonnêtes pour atteindre le résultat fourni-3 pts
« Le sujet comporte plusieurs résultats fournis qu'il fallait démontrer. Il est à regretter qu'un trop grand nombre de candidats réalise des calculs faux ou malhonnêtes afin d'obtenir le résultat souhaité au lieu de se corriger pour obtenir une démonstration correcte et cohérente. »
Résultat numérique sous forme de fraction ou avec racines-1 pts
« Nous rappelons encore une fois qu'en physique, un résultat numérique doit être donné sous forme décimale, les résultats sous forme de fraction ou contenant des racines ne sont pas acceptés. »
Q6 : justifier l'indépendance de v par rapport à x via la symétrie cylindrique-2 pts
« L'utilisation de la symétrie cylindrique ne permet pas de justifier que la vitesse est indépendante de x. »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique PSI, session 2019 · PDF officiel ↗
Ressources
Téléchargements
Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.
FAQ
