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Annale · 2021★★★Niveau moyenSession 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.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

★★★
Difficulté
Niveau moyen
4
Coefficient
Physique Mines-Ponts

Session 2021 :

Physique IIChimieInformatiqueMaths I

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. »

Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique PSI, session 2021 · PDF officiel ↗

Contexte

L'épreuve Physique II 2021

L'épreuve Physique II Mines-Ponts PSI 2021 s'est déroulée fin avril 2021, durée 4h, coefficient 4. Le concours commun Mines-Ponts ouvre 9 écoles d'ingénieur en filière PSI (Mines Paris, Ponts ParisTech, ISAE-SupAéro, ENSTA, Télécom Paris…).

Vélocimétrie laser Doppler. Trois parties largement indépendantes : (I) montage et principe de la mesure, (II) application à un écoulement de Poiseuille, (III) application aux ondes acoustiques avec partie d'électrocinétique sur un générateur d'onde. Aborde optique géométrique, physique ondulatoire, mécanique des fluides, acoustique, électrocinétique.

Le rapport 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… ». Voir la synthèse complète plus haut.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Le jury 2021 pointe : « 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 ». Stratégie clé : maîtriser le cours et soigner la rédaction. Mines-Ponts pénalise les copies bâclées même quand le calcul est juste.

Si tu vises 9-12/20 (médiane à top 25%)

AN propres systématiques (unités, chiffres significatifs). Schémas soignés. Énoncer les lois avec leurs hypothèses avant application.

Si tu vises 14+ (top 10%)

Aborde les questions difficiles uniquement après avoir sécurisé le cours et les AN. Une copie incomplète mais propre vaut mieux qu'une copie complète et bâclée.

Gestion des 4h : lecture intégrale du sujet (5-10 min), traitement linéaire en sécurisant le cours, finir par les questions de synthèse. Numérisation des copies : ratures propres, pas d'encre gommable, résultats soulignés.

Conseils du jury

Conseils transversaux

  • Q1 : énoncer le résultat (donné dans l'énoncé) sans démontrer rigoureusement : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.
  • Q9 : approximation petits angles utilisée pour des angles en degrés (uniquement valide en radian) : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.
  • Q11 : proposer une solution permettant les 3 composantes mais SANS simultanéité : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.
  • Q15 : utiliser Navier-Stokes (hors programme) au lieu d'un système simple cylindre r×L : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.
  • Q19 : oublier <v²> = vm²/2 dans l'expression de l'intensité (moyenne) : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2021

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Préparation Mines-Ponts · Physique PSI

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