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Annale · 2024★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2024· 4 456 candidats

Phys-chim I Centrale-Supélec MP 2024 — sujet, corrigé et rapport jury

Trois parties autour du transport ferroviaire : motorisation et pile à combustible (thermo + électrochimie), dynamique du train (mécanique), connexion LiFi à bord (optique + électronique). Moyenne 9.36, σ=3.87, médiane 9.30. Sujet, corrigé Hadamard et rapport jury.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.36/20

Top 25%

12.1

Présents

4 456

Top piège du sujet : Identification incorrecte des étapes du cycle Diesel

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.36

Médiane

9.3

Écart-type

3.87

Q1 (25%)

6.4

Q3 (75%)

12.1

Candidats présents

4 456

sur 4 735 inscrits · 5.8% d'absents

Comparaison

Comment ce sujet se compare aux autres

Moyenne 9.36/20 en 2024 — légèrement plus haute que les épreuves de maths 2024 (9.19). Écart-type 3.87, le plus resserré des trois épreuves discriminantes. Médiane 9.30 — épreuve un peu plus accessible que Maths I/II 2024 sur les questions de cours, mais clivante sur les prises d'initiative.

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

L'épreuve aborde plusieurs aspects du transport ferroviaire à travers trois parties indépendantes. La première traite de la motorisation des trains avec un focus thermodynamique (cycle Diesel) et électrochimique (pile à combustible, cristallographie). La deuxième met en œuvre les concepts fondamentaux de la mécanique pour analyser les performances dynamiques. La troisième porte sur la connexion Internet à bord par technologie LiFi (lumière visible).

Structure de l'épreuve

  1. Partie IMotorisation : thermodynamique, pile à combustible, cristallographie(Q1-Q18)Niveau attendu

    Cycle Diesel et diagramme de Watt, rendement thermodynamique et électrochimique, concepts classiques de cristallographie. Questions Q6-Q8 et Q15-Q16 plutôt bien réussies.

  2. Partie IIMécanique du train(Q19-Q31)Difficile

    Action tangentielle des rails au démarrage (frottements moteurs du mouvement), mouvement circulaire uniforme, paramétrage et dévers, force de Coriolis et déviation vers l'Est. Question non-guidée Q26 peu réussie.

  3. Partie IIICommunication LiFi à bord(Q32-Q40+)Difficile

    Diodes électroluminescentes, modulation d'amplitude, fonction de transfert d'un filtre passe-haut du premier ordre. Délaissée d'emblée par environ un quart des candidats.

Analyse globale du jury

« Comme souvent ces dernières années, les candidats ont pour la plupart suivi un cheminement linéaire le long du questionnement proposé, leur permettant d'aborder systématiquement au moins les deux premières parties du sujet dans le temps imparti. Dans l'ensemble, les questions relevant du cours ou de son application directe sont relativement bien traitées, et ce quel que soit leur positionnement thématique. À contrario, les questions nécessitant une prise d'initiative, ainsi que celles s'appuyant sur des documents ou des schémas, qu'ils soient laissés à la réalisation des candidats ou non, se sont avérées très clivantes. La troisième partie a été délaissée d'emblée par environ un quart des candidats. »

Top pièges sanctionnés

  • Identification incorrecte des étapes du cycle Diesel-2 pts

    « Les questions portant sur le rendement du cycle ont posé des difficultés à une majorité de candidats : bien que ceux-ci connaissent la définition « générale » du rendement, nombre d'entre eux n'a pas réussi à identifier correctement les étapes du cycle au cours desquelles les différents échanges énergétiques interviennent. »

  • Signe de Wₑ et confusion grandeurs extensives/molaires en électrochimie-2 pts

    « Le signe de Wₑ est souvent faux, et sert de justification à la présence du signe « − » dans l'expression du rendement donnée dans l'énoncé. Cette justification repose alors sur un contresens physique… La démonstration attendue de l'expression du rendement maximal, pourtant fournie, a révélé d'énormes confusions entre grandeurs extensives et grandeurs molaires. »

  • Frottement rail-locomotive incompris au démarrage-2 pts

    « Le jury a été très surpris de constater que l'action tangentielle exercée par les rails sur la locomotive lors de la phase de démarrage a fait trébucher une part importante des candidats : dans cette situation, les frottements permettent au train d'avancer ! Les points d'application des différentes forces sont trop souvent hasardeux. »

  • Mouvement géocentrique vs terrestre confondu pour la déviation vers l'Est-1 pts

    « Le jury a relevé pas mal d'imprécisions lors de la description du mouvement relatif des référentiels géocentrique et terrestre, avec notamment la confusion fréquente entre mouvement circulaire et mouvement de rotation. Faisant trop rapidement un rapprochement avec la situation de « déviation vers l'Est », beaucoup de candidats n'ont pas pris la peine d'exprimer la force de Coriolis subie par le train. »

  • Filtre passe-haut Q38 — taux de réussite anormalement bas-1 pts

    « En revanche, le jury s'est étonné de constater que la question Q38, qui portait sur la reconnaissance et l'établissement de la fonction de transfert d'un filtre passe-haut du premier ordre, n'ait pas donné lieu à un taux de réussite de 100% dans les copies où elle a été abordée. »

Chapitres clés à maîtriser

Thermodynamique : cycles, machines thermiques
Électrochimie : piles à combustible, rendement
Mécanique du point et du solide
Référentiels non galiléens et force de Coriolis
Électronique : filtres et fonctions de transfert

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique MP, session 2024 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2024

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Préparation Centrale-Supélec · Physique MP

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