Sciences physiques

Remarques générales

Dans la plupart des copies, les différentes parties ont été abordées dans l'ordre, ce qui explique sans doute que, les candidats ayant passé plus de temps sur les parties I et II, celles-ci ont été mieux réussies que les parties III et IV. L'épreuve comportait un certain nombre d'applications numériques relativement faciles ; à notre grande surprise, nous avons constaté qu'une forte proportion de candidats ne portaient pas une grande attention à ces applications (un nombre impressionnant d'applications numériques étaient fausses) et se privaient donc de quelques points bien précieux.

Les étudiants rechignent toujours, dans leur ensemble, à expliquer les calculs qu'ils vont mener, à écrire les conditions d'application de telle ou telle formule ; nous leur rappelons que cette négligence n'est pas sans conséquences et qu'un résultat juste ne conduit pas systématiquement à la note maximale.

Pour permettre aux candidats de continuer le problème après une question délicate, certains résultats étaient donnés dans l'énoncé. Chaque correcteur sait alors qu'il se trouvera toujours des étudiants qui seront tentés de "modifier" des résultats faux pour retrouver les formules justes de l'énoncé : ici c'est un coefficient qui disparaît, là c'est un signe qui change... Ce genre de malhonnêteté ne passe jamais inaperçu et a toujours été sanctionné avec la plus grande sévérité.

Première partie

De nombreuses fautes d'inhomogénéité ont été constatées à la question A.2, les candidats comparant par exemple des grandeurs telles que et .

À la question A.3 où il fallait reconnaître les expressions du champ électrique et du champ magnétique, toute solution rigoureuse a été acceptée : invocation de la symétrie, de l'homogénéité, calculs à partir des équations de Maxwell. Signalons que cette dernière méthode a souvent entraîné des débordements de calculs inutiles : ainsi, démontrer la relation a parfois nécessité plusieurs lignes avec utilisation des coordonnées sphériques, alors que le résultat était évident puisque le vecteur unitaire est uniforme.

À la question A.4, où l'on demandait de vérifier que le champ électromagnétique avait localement une structure d'onde plane, il fallait montrer que les champs électrique et magnétique avaient des amplitudes constantes, qu'ils étaient transverses, perpendiculaires entre eux, que le rapport de leurs normes était égal à c (dans le vide), que le trièdre était direct, et que toutes ces propriétés étaient valables localement dans un "petit" volume autour du point d'observation. Bien souvent, une ou plusieurs de ces propriétés ont été oubliées ; en particulier, le terme "localement" a rarement été expliqué.

Les questions suivantes nécessitaient quelques explications : on n'exprime pas une différence de marche sans aucun commentaire et parfois même sans dessin, on ne détermine pas le champ électrique sans préciser les approximations qui sont faites, on ne calcule pas la puissance moyenne rayonnée par l'antenne en écrivant simplement une intégrale sans rien expliquer. Nombre de candidats ne l'ont pas compris et ont été sanctionnés en conséquence.

Deuxième partie

De nombreux élèves ont lu le texte trop rapidement et n'ont pas vu que le plasma constituait un milieu neutre ; pour eux, l'équation de Maxwell-Gauss s'écrit puis devient mystérieusement au cours des calculs qui suivent, pour pouvoir retrouver l'équation de propagation du champ électrique. À la question "les ondes peuvent-elles se propager dans l'ionosphère ?", de nombreux élèves répondent "non" sans étayer leur réponse ; inutile de dire qu'ils n'ont pas été récompensés pour cette réponse jugée trop "brève". Les questions A.3 et A.4 n'ont pas bien été réussies, les candidats connaissant très mal les conditions imposées au champ électromagnétique à l'interface entre deux milieux : ils confondent composantes normales et composantes tangentielles, densité surfacique et densité volumique de courant. La partie B, proche du cours, a été en revanche nettement mieux traitée, même si de nombreux candidats n'ont pas expliqué l'existence d'une pulsation de coupure au-delà de laquelle pouvait exister la solution sinusoïdale proposée.

Troisième partie

Les questions A.1 et A.2 ont souvent été abordées, avec toutefois de fréquentes erreurs de calcul. Les questions A.3, A.4 et A.5, pourtant faciles, qui ne nécessitaient qu'un peu de réflexion, n'ont pas beaucoup inspiré les étudiants. Ceux-ci ont préféré déterminer l'impédance du circuit RLC, dont la réponse était fort heureusement donnée dans l'énoncé, ce qui a permis à nombre d'entre eux de rectifier avec plus ou moins de bonheur des approximations parfois douteuses. Par contre, parmi les élèves qui ont abordé la question B.2, seuls quelques-uns, brillants, ont pensé à utiliser le théorème de superposition, les autres n'ont pas compris que l'impédance complexe d'un dipôle n'a de signification que pour un signal sinusoïdal de fréquence donnée.

Quatrième partie

La fonction de transfert a été bien souvent trouvée, la nature du filtre un peu moins (même avec une fonction de transfert correcte !) ; le diagramme de Bode a été plus ou moins bien tracé selon les copies : la note maximale a été attribuée lorsque les graphes présentaient des asymptotes correctes avec des valeurs numériques justes (combien de fois avons-nous vu la courbe de réponse en gain tracée de manière convenable sans indication de pente pour les asymptotes ou avec une indication de pente de -20dB par décade sur l'asymptote en basse fréquences !). Le rôle de l'amplificateur opérationnel a rarement été justifié de manière convenable. Les questions suivantes ont été peu abordées. Les rares candidats qui l'on fait, ont, en général, apporté des réponses convenables.

Conclusion

Ce problème nous a semblé de longueur raisonnable, de difficulté bien échelonnée, alternant des questions où le calcul primait et d'autres où la réflexion et le sens physique étaient indispensables. Il permettait de récompenser les élèves qui ont fourni un travail régulier pendant leurs années de préparation, qui ont su adapter leurs connaissances avec rigueur et intelligence. Il a permis un excellent étalement des notes, quelques élèves brillants ayant pratiquement fait l'ensemble de l'épreuve.

Chimie

Mécanique

Conclusion

Le partage du temps entre la partie chimie et physique a été bien réalisé dans l'ensemble.

Les deux parties les moins bien traitées ont été la cinétique chimique (la description un peu longue du mécanisme réactionnel a dû effrayer des candidats) et la dernière partie du problème de mécanique (sans doute par manque de temps).

Le jury a pu encore constater comme les années précédentes un trop grand nombre de copies mal écrites, tant par l'encre qui bave que par la présentation très désinvolte. Les fautes d'orthographe sont trop fréquentes sur des mots très simples tels que "poids", "schéma", "résonance" sans citer "hystérésis" ! L'expression française est parfois catastrophique même dans certaines copies de bon niveau scientifique.

On peut regretter que ces futurs ingénieurs n'aient pas encore pris conscience de l'importance de la langue française comme moyen de communication.

On peut enfin rappeler aux futurs candidats l'importance de la clarté, tant dans la présentation que dans le raisonnement, ainsi que de la rigueur dans l'écriture. Une lecture attentive et complète du sujet leur permettrait de traiter au mieux ce qu'ils maîtrisent bien.