Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet sur la lévitation acoustique en deux parties indépendantes, longueur permettant d'aborder l'ensemble. Domaines variés : mécanique des fluides à électrocinétique. Questions classiques en début de partie pour démarrer en confiance ; questions valorisant les meilleurs candidats. Orthographe du vocabulaire physique non maîtrisée (« principe fondamentale », « poid »). Beaucoup de copies abordent de très nombreuses questions avec des erreurs en chaîne ou des paraphrases.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Partie I — Lévitation par onde sonore (Q1-Q14)(Q1-Q14)Difficile
Q1 hypothèses de l'approximation acoustique méconnues. Q3 forces de pression négligées ; au repos p_1(z,t)=0. Q4 expressions linéarisées demandées. Q5 D'Alembert via les Q précédentes — pas « forcer » les calculs. Q6 démontrer le sens de l'inégalité, pas l'imposer. Q7 amplitude AN avec unité,…
- Partie II — Partie II — Alimentation transducteur (Q15-Q24)(Q15-Q24)Difficile
Q18 difficultés à reconnaître un onduleur ; confusions hacheur/redresseur/onduleur ; « ondulateur » ; prises pour PC = onduleur. Q19 séquence d'états des interrupteurs exhaustive et précise (état pour u(t)=0 oublié). Q20 reformulation ≠ réponse ; imparité ne justifie pas que les coefficients…
Analyse globale du jury
« Le sujet porte sur la lévitation acoustique. Le jury déplore à nouveau l'orthographe et la présentation de trop nombreuses copies. À ce niveau d'étude, il n'est en particulier pas tolérable de ne pas maîtriser l'orthographe du vocabulaire de la Physique (« principe fondamentale de la dynamique », « poid »...). Le jury a constaté cette année énormément de copies qui présentent de très nombreuses questions abordées alors que les erreurs s'enchaînent ou qui sont des paraphrases des questions sans apporter d'éléments nouveaux. Cela n'apporte évidemment pas de points. Les thématiques abordées dans les épreuves écrites du concours appellent à des développements physiques fins. En conséquence, un survol ou traitement superficiel des questions est souvent la cause des raisonnements faux observés. »
Top pièges sanctionnés
Q5 : « forcer » les calculs pour aboutir à D'Alembert au lieu de corriger les erreurs-3 pts
« Q5 - L'obtention de l'équation de D'Alembert ne peut s'obtenir qu'à partir de formules correctes aux questions précédentes. Il ne faut pas « forcer » les calculs pour obtenir le résultat mais utiliser le calcul pour se rendre compte des erreurs éventuelles faites précédemment. »
Q14 : confondre force et énergie potentielle ; chercher position d'équilibre comme point d'inflexion ou extrémum de F(z)-3 pts
« Q14 - Écrire que la résultante des forces de pression compense le poids implique une égalité, pas une inégalité. Beaucoup de candidats confondent force et énergie potentielle. La détermination d'une position d'équilibre ne correspond ni à un point d'inflexion ni à un extrémum de la courbe F(z). »
Q18 : ne pas reconnaître un onduleur, confondre avec hacheur/redresseur, ou inventer « ondulateur »-2 pts
« Q18 - Un nombre surprenant de candidats est en difficulté pour reconnaître un onduleur. Les différents dispositifs de conversion de puissance sont souvent confondus (hacheur, redresseur, ...), parfois le vocabulaire est complètement approximatif (« ondulateur »). »
Q22 : appliquer V_eff = V_max/√2 à un signal non sinusoïdal de moyenne nulle-2 pts
« Q22 - Un grand nombre de candidats semble considérer que la tension efficace est toujours égale à l'amplitude du signal divisée par √2 ? Rappelons que ceci n'est valable que pour un signal sinusoïdal de valeur moyenne nulle. »
Q24 : tenter de résoudre l'EDO complète au lieu d'analyser en régime forcé-3 pts
« Q24 - L'expression générale de la tension filtrée est très souvent fausse. Certains candidats n'ont pas compris que l'étude se fait en régime forcé et qu'il est donc inutile de tenter de résoudre complètement l'équation différentielle. C'est une question pour laquelle les réponses sont extrêmement décevantes : beaucoup de candidats n'ont pas compris les idées de base du filtrage linéaire et sont incapables d'écrire la série de Fourier du signal filtré. »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique PSI, session 2020 · PDF officiel ↗
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