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Annale · 2023★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2023· 4 441 candidats

Physique-chimie I Centrale MP 2023, sujet, corrigé et rapport jury

Deux parties, un écran solaire à modules réfléchissants entre Soleil et Terre (mécanique en référentiel non galiléen, capacités numériques Python, cristallographie, électrochimie) puis une étude de rénovation énergétique d'une résidence (thermique, machines thermiques). Moyenne 9.31, σ=4.03. Sujet, corrigé Hadamard et rapport jury.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Top piège du sujet

Dimensionnement de lentille (Q1), question ouverte abordée par 75% des copies

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.31

Médiane

9.2

Écart-type

4.03

Q1 (25%)

6.5

Q3 (75%)

12.2

Candidats présents

4 441

sur 4 750 inscrits · 6.5% d'absents

Comparaison

Comment ce sujet se compare aux autres

Moyenne stable par rapport à 2022 (9.31 vs 9.17). Écart-type stable (σ=4.03). Difficulté globale comparable à la session précédente. Effectif -7% (4751 → 4441 présents).

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Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Deux parties indépendantes. Partie 1 (89 pts) : écran solaire planétaire, modules réfléchissants en équilibre gravitationnel entre Soleil et Terre. Mobilise mécanique en référentiel non galiléen, capacités numériques Python (Euler) et chimie (cristallographie, électrochimie). Partie 2 (71 pts) : rénovation énergétique d'une résidence, équilibrage chauffage, isolation par l'extérieur, remplacement chaudière par PAC. Thermodynamique des deux années.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IÉcran solaire entre Soleil et Terre(Q1-Q24)Niveau attendu

    Mécanique en référentiel non galiléen, dimensionnement de lentille (Q1, non guidée, abordée par 75% des copies), capacités numériques Python (Q12-Q14), cristallographie et électrochimie (Q21 non guidée, abordée par 40%).

  2. Partie IIRénovation énergétique d'une résidence(Q25-Q41)Difficile

    Thermodynamique : 13 questions sur 17 demandent des considérations numériques (recherche de données, validation/critique de résultats). Machines thermiques classiques bien traitées.

  3. Partie IIIQuestions non guidées, discriminantes(Q26, Q34, Q35)Très difficile

    Q26 (chimie, abordée par ~50%) ; Q34 (la plus dure, abordée par 5%) ; Q35 (abordée par 12%, propositions décevantes). Ces questions séparent franchement les copies.

Analyse globale du jury

« Sujet bien équilibré entre mécanique en référentiel non galiléen, capacités numériques Python et thermodynamique appliquée. Le jury constate que les questions non guidées (Q1, Q21, Q26, Q34, Q35) « se sont avérées très pertinentes pour l'évaluation des candidats » et qu'elles classent bien les copies. Plusieurs questions s'appuyant sur l'analyse de documents variés (cartes d'énergie potentielle, graphes, trajectoires simulées numériquement, photographie d'une structure faite de nanotubes de carbone) « s'avèrent très clivantes ». Les questions classiques portant sur les machines thermiques sont bien traitées. »

Top pièges sanctionnés

  • Dimensionnement de lentille (Q1), question ouverte abordée par 75% des copies+2 pts

    « Q1 abordée dans quasiment 75% des copies. Il s'agissait de dimensionner une lentille (nature, distance focale) de sorte à respecter une contrainte portant sur la puissance lumineuse reçue par la Terre. »

  • Capacité numérique Python (Q12-Q14), résultats hétérogènes-2 pts

    « Les candidats maîtrisent plutôt bien la transformation d'un système différentiel d'ordre 2 en système différentiel d'ordre 1, puis la méthode de discrétisation du système en vue de sa résolution numérique. En revanche, pour la question de Python, les résultats sont plus hétérogènes (difficulté de gestion de la longueur des tableaux, problèmes d'implémentation de la méthode d'Euler). »

  • Q34 (la plus dure), abordée par seulement 5% des copies-1 pts

    « Q34. (la plus dure) : Abordée dans 5% des copies. Seule une cinquantaine de candidats propose des éléments de réponse pertinents. »

  • Q35, raisonnements classiques sur résistances thermiques attendus-2 pts

    « Q35. : Abordée dans 12% des copies. Les propositions sont un peu décevantes dans la mesure où des raisonnements classiques sur les associations de résistance thermique étaient attendus. »

  • Identification de résultats numériques aberrants, difficulté récurrente-2 pts

    « Le jury constate que ces questions posent des difficultés à la plupart des candidats. Comme les années précédentes, les candidats ont d'ailleurs du mal à identifier des résultats numériques aberrants. »

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique MP, session 2023 · PDF officiel ↗

Contexte

L'épreuve en quelques chiffres

L'épreuve Physique-chimie I Centrale-Supélec MP 2023 s'est déroulée fin avril 2023, en 4 heures, coefficient 12. Sujet en deux parties indépendantes, partie 1 sur 89 points (24 questions), partie 2 sur 71 points (17 questions).

La première partie porte sur un projet d'écran solaire à l'échelle planétaire, petits modules réfléchissants placés en équilibre gravitationnel entre Soleil et Terre. Elle mobilise la mécanique en référentiel non galiléen, les capacités numériques Python (transformation d'un système différentiel d'ordre 2 en ordre 1, méthode d'Euler), et quelques questions de chimie (cristallographie, électrochimie). La seconde partie envisage la rénovation énergétique d'une résidence d'immeubles : équilibrage du réseau de chauffage, isolation par l'extérieur, remplacement de la chaudière par une pompe à chaleur, programme thermodynamique des deux années.

La moyenne brute s'est établie à 9.31/20, écart-type 4.03. Médiane 9.20, premier quartile 6.50, troisième quartile 12.20. 4441 candidats présents sur 4750 inscrits (6.5% d'absents). L'écart Q1–Q3 est de 5.7 points, épreuve discriminante.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Le jury 2023 note que les questions non guidées (Q1, Q21, Q26, Q34, Q35) « se sont avérées très pertinentes pour l'évaluation des candidats ». Stratégie clé : tenter Q1 (lentille, 75% des copies l'ont abordée), traiter solidement les machines thermiques classiques (bien réussies en moyenne), et ne pas s'épuiser sur Q34 ou Q35 sauf si les automatismes sont là.

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

Capitalise sur les 5 questions de cours pures de la partie 1 (Q2, Q3, Q18, Q19, Q20, bien traitées en moyenne). Tente Q1 (dimensionnement de lentille). En partie 2, traite les machines thermiques (PAC, COP), questions classiques bien réussies. Soigne les applications numériques avec leurs unités SI.

Si tu vises 14+ (top 10%)

Il faut traiter les capacités numériques Python (Q12-Q14) sans erreur (gestion des tableaux + Euler), Q21 chimie (40% des copies), Q26 chimie (50%), et au moins une réponse pertinente sur Q35 (résistances thermiques en associations). La Q34 reste hors de portée pour l'écrasante majorité, n'y consacre pas plus de 15 min.

Gestion des 4h : 2h sur la partie 1 (89 points, Q1 ouverte 20 min, méca + Python + chimie), 1h45 sur la partie 2 (71 points, thermo, machines thermiques, PAC), 15 min de relecture pour vérifier les cohérences numériques (le jury insiste : « les candidats ont du mal à identifier des résultats numériques aberrants »). Toute valeur sans unité ou avec unité erronée est considérée fausse.

Conseils du jury

Cinq conseils transversaux

  • Tenter les questions non guidées (Q1, Q21, Q26), elles sont « très pertinentes pour l'évaluation des candidats » et 75% des copies ont abordé Q1 ; ne pas les laisser blanches.
  • Maîtriser Python, en particulier la méthode d'Euler complète : transformation d'un système d'ordre 2 en ordre 1, gestion de la longueur des tableaux, implémentation soignée, c'est là que les copies décrochent.
  • Soigner les applications numériques avec unités SI systématiques. Toute valeur sans unité ou avec unité erronée est considérée fausse. Vérifier la cohérence des ordres de grandeur.
  • Mobiliser les associations de résistances thermiques en partie 2 (Q35) : raisonnements classiques attendus, série/parallèle. C'est du programme PCSI revisité.
  • Argumenter et justifier les hypothèses simplificatrices, les approximations, les conditions d'application des théorèmes. Le jury sanctionne les réponses sans justification, même quand elles sont correctes.

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2023

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Préparation Centrale-Supélec · Physique MP

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