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Annale · 2021Session du 29 avril 2021

Physique II Mines-Ponts PSI 2021 — sujet, corrigé et rapport jury

Sujet long mais permettant d'aborder des thèmes variés. Plusieurs questions permettent d'entrer dans le sujet et d'autres permettent au candidat de montrer un bon apprentissage du cours. Sujet demandait la production de plusieurs schémas et graphiques (importance de la propreté).

Mohamed K.

Mohamed K.

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Session 2021 :

Physique IIChimieInfoMaths I
Aperçu rapide

Top piège du sujet : Q1 : énoncer le résultat (donné dans l'énoncé) sans démontrer rigoureusement

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet long mais permettant d'aborder des thèmes variés. Plusieurs questions permettent d'entrer dans le sujet et d'autres permettent au candidat de montrer un bon apprentissage du cours. Sujet demandait la production de plusieurs schémas et graphiques (importance de la propreté).

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I — Principe de la mesure (optique géométrique)(Q1-Q12)Niveau attendu

    Q1 démonstration nécessitant le schéma. Q2 répondre correcte sans justifier. Q3 définition de l'écart relatif. Q5 lois de Snell-Descartes — diviseur de faisceaux ne se recoupant pas. Q7 erreurs d'axes (Vz au lieu de Vx, cos(θ/2) au lieu de sin). Q8 calcul complexe. Q9 approximation des petits…

  2. Partie IIPartie II — Écoulement de Poiseuille (fluides)(Q14-Q22)Difficile

    Q14 nombre de Reynolds + écoulement laminaire mal connu. Q15 prendre cylindre rayon r longueur L (pas Navier-Stokes hors programme). Q16 lien entre résultats antérieurs ou cours. Q17 approximation acoustique connue + équations linéarisées. Q18 loi des gaz parfaits → célérité du son (valeur…

  3. Partie IIIPartie III — Acoustique + électrocinétique (générateur d'onde, ALI)(Q23-Q?)Difficile

    Q26 confusion suiveur/inverseur ; usage du « théorème de Millman » accepté. Q27 forme d'un signal créneaux mal connue.

Analyse globale du jury

« Le jury déplore de nouveau la mauvaise maîtrise de l'orthographe et le défaut de présentation de nombreuses copies. Les schémas et graphiques doivent être propres et lisibles. Réponses sans justification non acceptables. Résultats des AN sous forme décimale (pas en fraction, racine ou puissance). AN faites avec sérieux — un ordre de grandeur ne suffit pas. Soigner l'écriture, ne pas omettre les parenthèses, tracer à la règle. Le jury n'a pas à « deviner » ce que le candidat a écrit. Les résultats donnés en contradiction avec le sujet doivent être identifiés et corrigés. »

Top pièges sanctionnés

  • Q1 : énoncer le résultat (donné dans l'énoncé) sans démontrer rigoureusement-2 pts

    « Lorsqu'un résultat est donné, il est important que le candidat en donne une démonstration rigoureuse, car l'obtention du résultat ne peut mener, seul, à l'obtention des points de la question. »

  • Q9 : approximation petits angles utilisée pour des angles en degrés (uniquement valide en radian)-1 pts

    « Il ne faut pas oublier que l'approximation des petits angles ne fonctionne que pour des angles exprimés en radian. »

  • Q11 : proposer une solution permettant les 3 composantes mais SANS simultanéité-1 pts

    « Le sujet demande une méthode qui permette de mesurer les trois composantes simultanément. Plusieurs candidats proposent une solution permettant d'obtenir les trois composantes mais sans s'intéresser à la simultanéité. »

  • Q15 : utiliser Navier-Stokes (hors programme) au lieu d'un système simple cylindre r×L-2 pts

    « Il était beaucoup plus simple de prendre un système constitué d'un cylindre de rayon r et de longueur L plutôt que d'utiliser la loi de Navier-Stokes, qui plus est hors-programme et très mal maîtrisée. »

  • Q19 : oublier <v²> = vm²/2 dans l'expression de l'intensité (moyenne)-1 pts

    « I est une moyenne, il ne faut donc pas oublier que <v²> = vm²/2. »

  • Q20 : confondre onde d'amplitude variable et onde plane-1 pts

    « L'amplitude de l'onde étant variable, ce n'est pas une onde plane. »

  • Résultats numériques sous forme de fraction/racine/puissance non aboutis-1 pts

    « Le jury rappelle que les résultats des applications numériques doivent être données sous forme décimale. Les résultats fournis sous forme de fraction, de racine ou de puissance, hormis les puissances entières de 10, sont considérés comme non aboutis. »

Chapitres clés à maîtriser

Optique géométrique — Snell-Descartes, approximation petits angles
Physique ondulatoire — effet Doppler
Mécanique des fluides — écoulement de Poiseuille, Reynolds, laminaire
Ondes acoustiques — équations linéarisées, célérité du son
Impédance acoustique
Électrocinétique — ALI, générateurs d'onde, signaux créneaux/sinusoïdaux

Ressources

Téléchargements

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FAQ

Questions fréquentes — 2021

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