Comparaison
Comment ce sujet se compare aux autres
Physique Mines-Ponts MP 2024 — épreuves complémentaires : Phys I orientée méca/quantique (astrophysique), Phys II thermodynamique pure. Le filtre en Phys I est l'analyse qualitative (énergie, travail, signes) plus que le calcul. En Phys II, la rédaction et la maîtrise du formalisme font la différence. Fort contraste MPSI/MP rappelé.
Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Phys I sur les objets astronomiques (commun MP/MPI) : mouvements planétaires (Newton, Kepler, unité astronomique via Mars) puis structure interne des étoiles (énergie gravitationnelle, confinement quantique, naine blanche). Phys II sur la thermodynamique du froid : refroidissement d'un supraconducteur (diffusion + terme source EM, quench) puis gaz réfrigérant via approche statistique (van der Waals, détente Joule-Thomson).
Structure de l'épreuve
- Partie I — Phys I — Mouvements planétaires (Partie I)(Phys I Q1-Q12)Niveau attendu
Loi de Newton, équation du mouvement, période orbitale, unité astronomique via Mars. Lois de Kepler centrales. Confusion entre 2ème et 3ème lois constatée à la Q8. Q9 (programmation Python autour de Kepler) discriminante.
- Partie II — Phys I — Structure interne d'une étoile (Partie II)(Phys I Q13-Q26)Difficile
Énergie potentielle gravitationnelle (II.A), énergie cinétique due à la pression (II.B), confinement quantique (II.C), stabilité d'une naine blanche (II.D). Q13 (analyse qualitative énergie/travail) extrêmement discriminante. Q21 (boîte 1D + Heisenberg) sélective.
- Partie III — Phys II — Refroidissement du supraconducteur (Partie I)(Phys II Q1-Q11)Niveau attendu
Bilan énergétique, équation de diffusion thermique 1D avec terme source EM en régime permanent, conducto-convection avec un thermostat liquide, phénomène de quench. Q5 : ARQS pour justifier la résistance thermique trop souvent omise. Q11 : localisation, Tmax, critère de quench, expression de pmax.
- Partie IV — Phys II — Gaz réfrigérant et Joule-Thomson (Partie II)(Phys II Q12-Q24)Difficile
Approche statistique : énergie interne d'un gaz parfait, limite thermodynamique, modèle de van der Waals via étude des interactions, détente de Joule-Thomson. Q17 : facteur 3/2 puis 5/2 pour gaz diatomique (équipartition). Q24 : nom de la détente souvent inconnu.
Analyse globale du jury
« Phys I — épreuve qui a permis de classer les candidats de façon satisfaisante. Le jury a trouvé surprenant que l'analyse qualitative de l'énergie et du travail soit apparue extrêmement discriminante. Théorème de Gauss en gravitation et mouvement planétaire bien traités, mais confusion entre les trois lois de Kepler parfois présente. La gestion des vecteurs manque cruellement de rigueur. Phys II — le classement est très satisfaisant : copies de très haute qualité côtoyant des copies vides. Trop de copies sont simplement illisibles. La physique statistique a fait appel à des développements mathématiques trop formels — les candidats doivent mettre les maths au service de la physique. Fort contraste programme MPSI/MP rappelé. »
Top pièges sanctionnés
Confusion sens de transfert d'énergie ↔ signe algébrique du travail (Phys I Q13)-2 pts
« Confusion étonnante entre le sens de transfert de l'énergie et le signe algébrique du travail. Il y a une très grande difficulté dans l'analyse qualitative. Le concept de l'énergie de liaison est très mal maîtrisé. »
Confusion entre les trois lois de Kepler (Phys I Q8)-1 pts
« Confusion entre les deuxième et troisième lois de Kepler. »
Théorème de Gauss en gravitation appliqué sans expliciter symétries / invariances-2 pts
« Parmi les réponses utilisant le théorème de Gauss sur la gravitation, il existe une certaine confusion quant au signe et à la constante appropriés. Il y a également un nombre impressionnant de réponses purement qualitatives sans le théorème de Gauss, souvent non conclusives. Les symétries et invariances ne sont souvent pas explicitées. »
ARQS oubliée pour justifier l'usage de la résistance thermique (Phys II Q5)-1 pts
« L'ARQS doit justifier l'usage du concept de résistance thermique. L'emploi de cette approximation ne doit pas être confondu avec l'explication de la notion de résistance. Cette justification est trop souvent omise. »
Copies illisibles, débordements mathématiques sans intérêt physique (Phys II)-2 pts
« Trop de copies sont simplement illisibles. La qualité d'une copie est souvent appuyée sur une concision dans l'argumentation et une complétude de cette dernière. Le candidat doit savoir mettre les mathématiques au service du sujet et non laisser place à des débordements mathématiques sans intérêt. »
AN sans unité = 0, courbe sans légende d'axes = 0, paraphrase = 0-1 pts
« On rappelle qu'une application numérique donnée sans unité vaut 0 (et que le « S.I. » n'est en général pas admis), qu'une courbe dont la légende des axes n'est pas indiquée vaut aussi 0, que paraphraser la question n'a jamais fait office de réponse. »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique MP, session 2024 · PDF officiel ↗
Ressources
Téléchargements
Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.
FAQ
