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Annale · 2017★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2017· 4 441 candidats

Physique-chimie I Centrale-Supélec MP 2017 — sujet, corrigé et rapport jury

Deux parties autour des mouvements macroscopique et microscopique dans le champ de pesanteur : saut supersonique de Félix Baumgartner, états stationnaires d'un neutron via Bohr-Sommerfeld et expérience qBounce. Moyenne 9.90, σ=3.58, médiane 9.7.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.90/20

Top 25%

12.3

Présents

4 441

Top piège du sujet : Confusion copie/brouillon — sanction systématique

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.90

Médiane

9.7

Écart-type

3.58

Q1 (25%)

7.3

Q3 (75%)

12.3

Candidats présents

4 441

sur 4 804 inscrits · 7.6% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet sur les mouvements macroscopique et microscopique dans le champ de pesanteur, en deux parties. Partie I : saut supersonique de Félix Baumgartner après description du champ de pesanteur (théorème de Gauss appliqué à la gravitation, chute libre). Partie II : état stationnaire d'un neutron — échelle caractéristique (II.A), Bohr-Sommerfeld semi-classique (II.B), états stationnaires (II.C), expérience qBounce mesurant g (II.D).

Structure de l'épreuve

  1. Partie ISaut supersonique de Baumgartner — mécanique classique(I.A-I.B)Niveau attendu

    Champ de pesanteur, théorème de Gauss en gravitation, chute libre. Près de 60% des candidats l'ont abordée avec succès, retrouvant la masse de la Terre. Questions ouvertes I.B.1 (hauteur de chute ~6 km) et I.B.2 (séparation deux phases du mouvement) particulièrement valorisées.

  2. Partie IIMécanique quantique — neutron et qBounce(II.A-II.D)Difficile

    Difficulté croissante. II.A : échelle caractéristique. II.B : Bohr-Sommerfeld semi-classique, intégrale S nécessitait un schéma de phase rarement fait. II.C : états stationnaires. II.D : expérience qBounce, II.D.2a (élémentaire) réussie par 80%.

Analyse globale du jury

« Le sujet comporte plusieurs documents que les candidats devaient exploiter. Ces documents précis n'ont pas déstabilisé les candidats qui ont su extraire les informations utiles. Tous les candidats ont abordé les deux parties en suivant linéairement le texte. Près de 60% des candidats ont abordé la première partie avec succès retrouvant ainsi l'expression littérale et la valeur numérique de la masse de la Terre. Les questions ouvertes I.B.1 et I.B.2 ont été abordées par un grand nombre de candidats avec plus ou moins de réussite. La partie II de difficulté croissante a permis de différencier les candidats. Une grande majorité maîtrise les éléments de cours nécessaires (théorème de Gauss en gravitation, chute libre, états d'énergie en puits de potentiel infini). »

Top pièges sanctionnés

  • Confusion copie/brouillon — sanction systématique-2 pts

    « Un grand nombre de candidats confond encore copies et brouillon. Les candidats qui raturent, reviennent en arrière sur les questions, et ne rédigent pas ont systématiquement été sanctionnés. Le jury attend des copies propres, des raisonnements rédigés en français (c'est-à-dire avec des phrases comportant un sujet, un verbe et un complément) et des résultats encadrés. »

  • Chiffres significatifs incohérents-1 pts

    « Les applications numériques doivent avoir un nombre de chiffres significatifs adéquats. Dans tout le sujet, les données numériques étaient données avec 3 chiffres significatifs, le jury attendait donc des résultats numériques avec également trois chiffres significatifs. Les copies qui donnaient un nombre de chiffres soit insuffisant soit pléthorique n'ont pas eu les points à ces questions. »

  • « Bidouillage » — calculs avec valeur explicite-2 pts

    « Le jury attendait de la rigueur dans les calculs : trop de candidats croient encore que « bidouiller » a des chances de marcher ! Le jury déplore d'autre part la présence de « bidouillages » qui ont été sanctionnés. »

  • Plans de symétrie d'une distribution de masse-1 pts

    « Le facteur 4 a trop souvent été oublié. L'analyse des symétries et invariances doit être précise ; en particulier tous les plans de symétrie d'une distribution de masse ne sont pas utiles. »

  • Onde stationnaire confondue avec état stationnaire-2 pts

    « Malgré la clémence du jury, trop de candidats se sont vus affecter la note 0 à la définition d'un état stationnaire suite à la confusion avec une onde stationnaire. »

  • Référentiel non galiléen — confusion avec rotation-1 pts

    « La notion de référentiel galiléen n'est pas connue précisément par l'ensemble des candidats. Le référentiel ℛ' est ici en translation rectiligne non uniforme ; ce qui n'a rien à voir avec une rotation. »

Chapitres clés à maîtriser

Mécanique du solide — chute libre, théorème de Gauss en gravitationMécanique quantique — états stationnaires, puits de potentiel
Bohr-Sommerfeld — quantification semi-classique
Référentiels et changement de référentiel galiléen

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique MP, session 2017 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2017

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Préparation Centrale-Supélec · Physique MP

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