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Annale · 2025Session du 29 avril 2025

Physique II Mines-Ponts PSI 2025 — sujet, corrigé et rapport jury

Sujet en deux blocs : oscillateur mécanique à ressort (énergie potentielle, période, théorème de Pythagore pour le ressort allongé), puis oscillateur non linéaire et modélisation électrique avec ALI, diodes tête-bêche, équation de Duffing. Couvre mécanique, électrocinétique non linéaire et techniques numériques (séquence Python pour résoudre une EDO non linéaire).

Mohamed K.

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Session 2025 :

Physique IIChimieInfoMaths I
Aperçu rapide

Top piège du sujet : Q1 : énergie potentielle d'un ressort fausse — démonstration d'un résultat de cours bâclée

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet en deux blocs : oscillateur mécanique à ressort (énergie potentielle, période, théorème de Pythagore pour le ressort allongé), puis oscillateur non linéaire et modélisation électrique avec ALI, diodes tête-bêche, équation de Duffing. Couvre mécanique, électrocinétique non linéaire et techniques numériques (séquence Python pour résoudre une EDO non linéaire).

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie 1 — Oscillateur mécanique à ressort (linéaire)(Q1-Q11)Niveau attendu

    Q1 énergie potentielle d'un ressort souvent fausse. Q2 erreurs de signes (orientation imposée par sujet). Q3 oubli de l'énergie cinétique ou d'une énergie potentielle. Q5 globalement bien traitée mais unité d'une période parfois oubliée. Q6 traiter un système matériel comme point matériel. Q7…

  2. Partie IIPartie 2 — Oscillateur non linéaire (mécanique)(Q12-Q20)Difficile

    Q12 simple en utilisant énergie potentielle et théorème de Pythagore. Q14 lc < l0 non vu. Q15 équation du mouvement correcte. Q16 séquence Python très vite abandonnée alors que classique. Q17 commentaire de courbes ne peut se résumer à description. Q18 unité de xe non donnée.

  3. Partie IIIPartie 3 — Modélisation par circuit électrique (ALI, diodes)(Q21-Q33)Difficile

    Q21 montages à ALI mal maîtrisés. Q22 confusion oscillateur harmonique/amorti. Q23 diodes (caractéristique, tête-bêche). Q24 expressions non simplifiées, non homogènes. Q26 valeur de tension de seuil dépendait des Q précédentes. Q28 équation de Duffing rarement soulignée. Q30 courants de…

Analyse globale du jury

« Réussir cette épreuve nécessitait à la fois la maitrise du programme et des capacités de réflexion sur les questions plus complexes. Il fallait aussi savoir ne pas aller trop vite sur certaines questions dont la réponse conditionnait la suite. Certains candidats y sont très bien parvenus. Les copies ont montré différents défauts de forme et de fond. La présentation et l'écriture continue de se dégrader par rapport à l'année précédente. Les candidats ne bénéficient pas du doute, et qu'en cas d'illisibilité d'une question, elle est considérée comme fausse. »

Top pièges sanctionnés

  • Q1 : énergie potentielle d'un ressort fausse — démonstration d'un résultat de cours bâclée-1 pts

    « L'énergie potentielle d'un ressort pose problème à un nombre non négligeable de candidats. La démonstration de ce résultat a été souvent fausse. »

  • Q5 : ne pas donner l'unité d'une durée-1 pts

    « Question globalement bien traitée. L'unité d'une période ne devrait pas poser de problème. Il est étonnant de voir un certain nombre de candidats ne pas donner l'unité d'une durée sans erreur. »

  • Q7 : assimiler un ressort (objet de masse répartie) à un point matériel pour l'énergie cinétique-1 pts

    « Très peu de réponses correctes. La plupart des candidats ont supposé que l'énergie cinétique du ressort était celle d'un point matériel. »

  • Q16 : séquence Python abandonnée alors que classique-2 pts

    « Séquence Python : question à part qui découlait du caractère non linéaire de l'équation différentielle. Elle a été très vite abandonnée et très peu aboutie alors qu'elle était assez classique. »

  • Q21-Q22 : pages de calculs inutiles sur ALI ; donner « oscillateur harmonique » même si l'équation ne correspond pas-2 pts

    « De très nombreux candidats maîtrisent mal les montages à ALI. On trouve des pages de calculs inutiles. Si la conclusion d'un oscillateur harmonique est souvent donnée, elle a même été donnée lorsque l'équation ne correspondait pas. »

  • Q24 : expressions non simplifiées et non homogènes — laisser le correcteur finir les calculs-1 pts

    « Trop de candidats laissent des expressions non simplifiées. Ce n'est pas aux correcteurs de terminer les calculs. De nombreuses expressions ne sont pas homogènes. »

  • Présentation : numérotation des questions et lisibilité-2 pts

    « Les questions doivent être correctement numérotées et les résultats mis en évidence. La présentation et l'écriture continue de se dégrader par rapport à l'année précédente. Nous rappelons aux candidats qu'ils ne bénéficient pas du doute, et qu'en cas d'illisibilité d'une question, elle est considérée comme fausse. »

Chapitres clés à maîtriser

Mécanique : oscillateurs harmoniques, énergie potentielle
Mécanique non linéaire : barrière de potentiel, position d'équilibre
Électronique : ALI (amplificateurs linéaires intégrés)
Composants non linéaires : diodes, équation de Duffing
Méthodes numériques (Python) : EDO non linéaires

Ressources

Téléchargements

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FAQ

Questions fréquentes — 2025

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