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Annale · 2022★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2022· 4 751 candidats

Physique-chimie I Centrale-Supélec MP 2022 — sujet, corrigé et rapport jury

Sujet articulé autour des data centers : refroidissement par ailettes, système de free cooling, mise en orbite (mécanique du point + ondes électromagnétiques + chimie). 39 questions, dont 5 non guidées discriminantes. Moyenne 9.17, σ=4.15, médiane 8.8. Sujet, corrigé Hadamard et rapport jury.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.17/20

Top 25%

12.1

Présents

4 751

Top piège du sujet : Questions non guidées laissées de côté (5 questions, 27% du barème)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.17

Médiane

8.8

Écart-type

4.15

Q1 (25%)

6.0

Q3 (75%)

12.1

Candidats présents

4 751

sur 5 218 inscrits · 8.9% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet autour des data centers. Partie I : régulation en température (refroidissement de microprocesseur par ailettes, free cooling au sud de la France). Partie II : viabilité de centres de données en orbite — trois sous-parties indépendantes en mécanique du point, ondes électromagnétiques et chimie. 39 questions au total dont 5 non guidées (Q8, Q11, Q15, Q30, Q34) représentant ~27% du barème.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IRefroidissement de microprocesseurs par ailettes(I.A — Q1-Q10)Niveau attendu

    Dimensionnement thermique. Q8 (non guidée, choix d'ailettes en aluminium) : abordée par 53.6% des candidats — la moitié seulement formule un commentaire sur le résultat numérique.

  2. Partie IIFree cooling et économie énergétique(I.B — Q11-Q14)Difficile

    Q11 (non guidée) très complexe : seulement 37.5% des candidats l'abordent. Difficultés de modélisation thermodynamique dès la première étape, conversions joule/kWh fantaisistes.

  3. Partie IIIMise en orbite et mécanique du point(II.A — Q15-Q22)Niveau attendu

    Bien réussie. Caractérisation du mouvement d'un satellite en orbite circulaire bien maîtrisée. Q15 non guidée (53.7% abordée) demandait un schéma-modèle géométrique.

  4. Partie IVOndes électromagnétiques dans un plasma(II.B — Q23-Q33)Niveau attendu

    Bonne maîtrise globale : équation de propagation des ondes EM, relation de dispersion. Q30 non guidée (25.3% abordée) bien comprise par ceux qui exploitent les courbes de la figure 6.

  5. Partie VChimie — solubilité d'un solide ionique(II.C — Q34-Q39)Difficile

    Bilan plus réservé en chimie, peut-être imputable au positionnement en fin d'épreuve. Q34 non guidée (33.7% abordée) : produit de solubilité × Van't Hoff bien écrits, mais constante d'équilibre souvent erronée.

Analyse globale du jury

« Pour la plupart, les candidats ont abordé l'ensemble des sous-parties du sujet, en suivant l'ordre du questionnement. Le jury a constaté un bon niveau de réussite sur les questions sollicitant des raisonnements classiques du programme : bilan d'énergie mésoscopique, satellite en orbite circulaire, équation de propagation des ondes EM dans un plasma puis exploitation de la relation de dispersion. Le bilan est plus réservé en chimie, peut-être imputable au positionnement de cette thématique dans la dernière sous-partie. L'amélioration en rédaction constatée l'an dernier se confirme. »

Top pièges sanctionnés

  • Questions non guidées laissées de côté (5 questions, 27% du barème)-3 pts

    « Ces dernières, au nombre de 5 sur un ensemble de 39 questions, représentaient à elles seules environ 27 % du barème de l'épreuve et se sont avérées déterminantes pour discriminer les candidats présentant des niveaux de maitrise du cours similaires. »

  • Valeur numérique sans commentaire / sans recul-1 pts

    « Le jury déplore que seule une moitié des candidats qui aboutissent à une valeur numérique pour le nombre d'ailettes prenne la peine de formuler un commentaire, même naïf, sur la valeur obtenue. »

  • Suspicion immédiate du calcul plutôt que des hypothèses (Q15)-1 pts

    « Une proportion importante des candidats s'étonne de trouver une valeur numérique très éloignée de celle annoncée dans l'extrait d'article proposé. Le jury déplore qu'un des réflexes de ces candidats soit alors de remettre quasi-systématiquement en cause la justesse des calculs réalisés, pourtant simples, plutôt que de questionner les hypothèses sur lesquelles ces calculs reposent. »

  • Constante d'équilibre vs solubilité massique mal exprimée (Q34)-2 pts

    « L'expression de la constante d'équilibre de la réaction de dissolution en fonction de la solubilité massique du solide est souvent erronée. »

  • Abréviations irraisonnées et imprécisions de raisonnement-2 pts

    « Les raisonnements concis et précis sont les plus efficaces. Ils doivent être menés sur des systèmes clairement définis et faire appel à des lois explicitement citées, hypothèses sous-jacentes incluses. L'usage irraisonné d'abréviations doit être proscrit. »

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique MP, session 2022 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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

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Questions fréquentes — 2022

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