Top piège du sujet
Confusion propriétés d'invariance des sources / propriétés du champ (Q1, Q2)
Statistiques jury
Comment les candidats s'en sont sortis
Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.
Moyenne
9.33
Médiane
9.4
Écart-type
3.96
Q1 (25%)
6.5
Q3 (75%)
12.2
Candidats présents
4 430
sur 4 735 inscrits · 6.4% d'absents
Comparaison
Comment ce sujet se compare aux autres
Moyenne 9.33/20 en 2024, quasi-identique à Phys-chim I 2024 (9.36), alignement parfait des deux épreuves de physique. Médiane 9.40, légèrement supérieure à Phys-chim I (9.30). Écart-type 3.96, plus large que Phys-chim I (3.87). Épreuve avec un fort « plafond de verre » : 50% des points sur la partie I et un quart sur le reste.
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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
L'épreuve aborde la description de la matière à l'échelle atomique : modèles classiques de Thomson et Rutherford, apport de la théorie quantique via l'inégalité de Heisenberg et la dualité onde-particule, expérience historique de Perrin et Brillouin (acceptation de l'hypothèse atomiste). Sujet transverse mobilisant mécanique du point, électromagnétisme, mécanique quantique, optique et équation de diffusion.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Modèles atomiques classiques (Thomson, Rutherford)(Q1-Q9)Abordable
Mécanique du point, électromagnétisme, propriétés d'invariance des sources et du champ. Largement parcourue, taux de réussite voisin de 50%.
- Partie II — Initiative (Q10), argumentation autonome(Q10)Niveau attendu
Question peu guidée demandant un état d'esprit entrepreneur et une analyse rationnelle d'un problème concret. Plus de la moitié des candidats l'a abordée, partiellement ou entièrement correctement.
- Partie III — Théorie quantique : Heisenberg, dualité(Q11-Q22)Difficile
Inégalité de Heisenberg, propagation et angle θ déduit du vecteur vitesse en sortie (et non de la position). Confusions fréquentes sur les unités d'angle (Q13, Q14).
- Partie IV — Électromagnétisme : Poynting et bilan énergétique(Q17-Q26)Difficile
Vecteur de Poynting, flux et notion de direction. Bilan énergétique en Q23 où certaines copies ont une erreur de signe initiale qui débouche miraculeusement sur une équation correcte, sanctionné.
- Partie V — Optique : différence de marche(Q27-Q42)Difficile
Calcul de différence de marche justifié par un schéma (Q40). Taux de réussite voisin d'un quart sur cette partie.
- Partie VI — Équation de diffusion (Perrin-Brillouin)(Q43+)Très difficile
Approche probabiliste et numérique de l'équation de diffusion, distinction explicite avec l'équation de d'Alembert (Q43). Partie VI : moins de temps consacré, parcourue dans le quart des copies.
Analyse globale du jury
« La première partie de l'énoncé comportait plusieurs questions élémentaires et a été largement parcourue par les candidats qui ont en moyenne obtenu un peu plus de la moitié des points prévus au barème. Sur le reste du sujet, le taux de réussite est voisin d'un quart, et il est naturellement le plus bas sur la partie VI à laquelle moins de temps a été consacré. Les candidats qui s'y sont lancés ont souvent produit des réponses correctes en ce qui concerne l'approche probabiliste et numérique de l'équation de la diffusion. En revanche, l'exploitation de résultats expérimentaux fournis sous forme de graphiques, qui conclut les parties V et VI, a donné des résultats décevants. »
Top pièges sanctionnés
Confusion propriétés d'invariance des sources / propriétés du champ (Q1, Q2)-1 pts
« Les questions Q1 et Q2 ont été généralement bien traitées, mais de nombreux candidats rédigent leur réponse d'une manière qui laisse penser qu'ils confondent les propriétés d'invariance des sources du champ (sur lesquelles on s'appuie) et celles du champ lui-même (que l'on doit établir). »
Angle θ déduit de la position au lieu du vecteur vitesse (Q10, Q14)-1 pts
« Dans Q10, le jury a valorisé les représentations schématiques de la situation. Ici comme dans Q14, l'angle θ se déduit de la direction du vecteur vitesse en sortie, et non du vecteur position. »
Inégalité de Heisenberg sous forme d'égalité d'ordres de grandeur-2 pts
« Dans la question Q29, l'énoncé demande explicitement de s'appuyer sur l'inégalité de Heisenberg. Il est donc impératif qu'elle apparaisse au moins une fois dans la réponse, et pas seulement sous forme d'égalité d'ordres de grandeur. »
Erreur de signe initiale qui aboutit miraculeusement au résultat (Q23)-2 pts
« En réponse à Q23, le jury a fréquemment lu des raisonnements spécieux dans lesquels une erreur de signe initiale, fruit d'une mauvaise compréhension du bilan énergétique, conduit étonnamment à une équation différentielle correcte. Il va sans dire que ce manque d'honnêteté intellectuelle est sanctionné. »
Diffusion vs d'Alembert confondues (Q43)-2 pts
« Au vu des réponses données à Q43, le jury invite les préparationnaires à bien saisir la distinction entre une équation de diffusion et l'équation de d'Alembert. »
Chapitres clés à maîtriser
Bosse chaque chapitre sur d'autres sujets de concours qui le couvrent.
Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique MP, session 2024 · PDF officiel ↗
Contexte
L'épreuve en quelques chiffres
L'épreuve Physique-chimie II Centrale-Supélec MP 2024 s'est déroulée fin avril 2024, en 4 heures, coefficient 12. Sujet sur la description de la matière à l'échelle atomique : modèles classiques de Thomson et Rutherford, apport de la théorie quantique (inégalité de Heisenberg, dualité onde-particule), expérience historique de Perrin et Brillouin qui constitua un pas décisif vers l'acceptation de l'hypothèse atomiste.
Sujet transverse mobilisant mécanique du point, électromagnétisme, mécanique quantique, optique et équation de diffusion. Le traitement des questions associées à chacun de ces chapitres requérait un temps mesuré.
La moyenne brute s'est établie à 9.33/20, écart-type 3.96. Médiane 9.40, premier quartile 6.50, troisième quartile 12.20. 4430 présents sur 4735 inscrits (taux d'absents 6.4%). Niveau quasi-identique à Phys-chim I 2024 (9.36), les deux épreuves de physique sont parfaitement alignées cette session.
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Stratégie
Notre approche pour ce sujet
Le jury 2024 décrit un sujet à double régime : la partie I est largement abordée (un peu plus de la moitié des points obtenus en moyenne), tandis que le reste plafonne à un taux de réussite voisin d'un quart. Stratégie clé : verrouiller la partie I (Q1-Q9, Thomson/Rutherford) et aborder la Q10 (initiative) qui est rentable.
Si tu vises 9-12/20 (médiane à top 25%)
Sécurise la partie I (Q1-Q9). Sur Q1-Q2, distingue clairement les propriétés d'invariance des sources du champ (hypothèses) et celles du champ (à établir), confusion fréquente. Tente la Q10 avec une représentation schématique : plus de la moitié des candidats l'ont abordée avec succès partiel.
Si tu vises 14+ (top ~12%)
Il faut traiter Q11-Q22 (mécanique quantique : angle θ via vecteur vitesse, pas position) et Q17-Q19 (Poynting avec notion de flux explicite). Sur Q23, attention au signe, l'erreur de signe initiale qui aboutit miraculeusement au bon résultat est sanctionnée. Aborder la Q43 en distinguant explicitement diffusion / d'Alembert.
Gestion des 4h : 1h sur la partie I (Q1-Q9, Thomson/Rutherford), 1h30 sur les parties II-III (Heisenberg, dualité, Poynting), 1h sur la partie V (optique, Q40 schéma de différence de marche), 30 min sur la partie VI (Q43, équation de diffusion), 0 min de relecture (sujet long). « 4% des candidats ont vu leur note dégradée » faute de respect des symboles mathématiques et de lisibilité, la rédaction compte au barème.
Conseils du jury
Cinq conseils transversaux
- Distinguer les propriétés des sources et du champ dans les questions d'invariance. C'est ce qu'on suppose vs ce qu'on doit établir.
- Citer explicitement les théorèmes utilisés avec leurs hypothèses sous-jacentes, barèmes Centrale-Supélec sensibles à ce point.
- Soigner les schémas dans les questions ouvertes (Q10, Q40), explicitement valorisés par le jury.
- Faire preuve d'honnêteté intellectuelle : un calcul qui démarre par une erreur et finit miraculeusement sur le résultat attendu est sanctionné.
- Bien distinguer équation de diffusion et équation de d'Alembert : le jury invite à un travail spécifique sur ce point.
Ressources
Téléchargements
Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.
FAQ