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Annale · 2024★★★Niveau moyenSession du 17 avril 2024· 1 259 candidats

Physique-SI X-ENS MP 2024 — sujet, corrigé et rapport jury

Sujet en 2 grandes parties homogènes (18 et 19 questions). Moyenne 9.8, σ=5.14 sur 1259 candidats. Sujet, corrigé Hadamard et synthèse rapport jury.

Mohamed K.

Mohamed K.

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Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.80/20

Top 25%

13.3

Présents

1 259

Top piège du sujet : Délaisser la partie 2 (Sciences de l'Ingénieur) — départage les meilleurs

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.80

Médiane

9.8

Écart-type

5.14

Q1 (25%)

6.3

Q3 (75%)

13.3

Candidats présents

1 259

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Sujet en 2 grandes parties homogènes (18 et 19 questions). Partie 1 (Physique) : 1.1 modélisation viscoélastique d'un solide (oscillateur masse-ressort-amortisseur) lors d'un choc contre une surface rigide — coefficient de restitution r=exp(−απ/√(1−α²)). 1.2 conditions de synchronisation des rebonds d'une balle sur une surface oscillant sinusoïdalement, stabilité sur la période T. Partie 2 (Sciences de l'Ingénieur) : 2.1 robot Delta — modèle cinématique. 2.2 Delthaptic —…

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie 1.1 — Modélisation viscoélastique du choc(Q1-Q4)Niveau attendu

    Solide masse m + ressort k + amortisseur λ. Équation s(t), durée I_c du choc, coefficient de restitution r=exp(−απ/√(1−α²)) avec α=λ/(2√(km)). Application : balle de tennis de table en chute libre, mesure de r par microphone. Q1-Q4 abordées par 70-95 % des candidats.

  2. Partie IIPartie 1.2 — Synchronisation des rebonds sur surface oscillante(Q5-Q18)Difficile

    Balle rebondissant sur une surface oscillant verticalement et sinusoïdalement. Coefficient de restitution puis condition de stabilité de la synchronisation des rebonds sur la période T. Q5-Q12 abordées par 40-90 %, chute à 5-22 % sur Q16-Q18.

  3. Partie IIIPartie 2.1 — Modèle cinématique du robot Delta(Q1-Q10)Difficile

    Étude d'un robot Delta seul via modèle cinématique. Q1-Q5 abordées par 30-75 %, Q6-Q10 par 10-37 %.

  4. Partie IVPartie 2.2 — Delthaptic (deux robots Delta couplés)(Q11-Q19)Très difficile

    Dispositif haptique pour télé-opération : analyse des mouvements et des couplages mécaniques. Q11-Q19 abordées par 5-49 %, plupart < 50 %.

Analyse globale du jury

« Sujet en deux parties homogènes (~18-19 Q chacune). Les dernières questions de la partie 1.2 et la partie 2 ont été nettement moins abordées que la partie 1, à part les premières questions de la partie 2. Ce sont pourtant ces parties moins abordées qui ont permis de départager les meilleurs candidats. Pour la partie 2, la plupart des questions a été abordée par moins de 50 % des candidats. Q11 (partie 2) traitée par 70 % mais 28 % de réussite. 1259 candidats français et internationaux : moyenne 9,8/20, σ=5,14. Distribution : ~130 entre 0-4, 290 entre 4-8, 355 entre 8-12, 275 entre 12-16, 195 entre 16-20. »

Top pièges sanctionnés

  • Délaisser la partie 2 (Sciences de l'Ingénieur) — départage les meilleurs-3 pts

    « On voit assez clairement que les dernières questions de la partie 1.2 et la partie 2 ont été nettement moins abordées que la partie 1 […] Ce sont pourtant ces parties, moins abordées par les candidats, qui ont permis de départager les meilleurs d'entre eux. Pour la partie 2, la plupart des questions a été abordée par une minorité de candidats, moins de 50 % d'entre eux. »

  • Délaisser les questions d'analyse au profit des questions calculatoires-2 pts

    « On regrettera que les questions nécessitant des qualités d'analyse aient été significativement moins abordées que celles plus strictement calculatoires. Lorsqu'elles ont été abordées, elles ont été assez mal traitées, comme la première question de la partie 2 par exemple qui a été traitée par environ 70 % des candidats mais seuls 28 % des candidats ont répondu correctement. »

Chapitres clés à maîtriser

Mécanique du solide (oscillateurs amortis, choc)
Dynamique non-linéaire (synchronisation, stabilité)
Mécanique des systèmes articulés (modèle cinématique)
Robotique (degrés de liberté, robots Delta)
Sciences de l'Ingénieur (téléopération haptique)

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2024

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Préparation X-ENS · Physique MP

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