Physique

Le niveau d'ensemble des candidats est globalement satisfaisant, et la répartition des notes se révèle bonne. Par rapport à l'année précédente, il faut noter un souci de présentation et d'analyse des sujets proposés dans une phase qualitative avant d'aborder la mise en équation et les calculs nécessaires. Il faut insister sur l'intérêt de cette approche qui permet de prendre plus de recul par rapport aux difficultés éventuelles des questions posées.

De manière plus précise, on retrouve toujours une tendance trop marquée pour la complication des problèmes en recherchant systématiquement l'alibi de la formule miracle, de préférence très générale ; alors que le problème nécessite presque toujours une analyse physique assez simple.

Dans les différentes parties du programme on peut faire les remarques suivantes.

La conversion de puissance est de façon générale bien assimilée, la seule réserve porte sur l'étude du transformateur et sur le ferromagnétisme. En particulier une approche du fonctionnement d'un transformateur uniquement sous la forme de circuits couplés, se révèle trop souvent délicate pour traiter un exercice simple en terme de bilan de puissance par exemple.

Dans le cadre du ferromagnétisme, l'interprétation du cycle d'hystéréris est encore mal connue. La question des pertes fer est encore plus délicate ; et la différence entre les pertes par hystérésis et par courant de Foucault est trop souvent ignorée, ainsi que leurs ordres de grandeur ainsi que leur incidence sur le rendement d'un transformateur.

L'étude des hacheurs étant de façon générale bien maîtrisée, seule leur utilisation pour la régulation de vitesse des machines à courant continu donne lieu quelques fois à des interprétations fantaisistes.

Pas de remarques importantes sur l'électromagnétisme , l'emploi des symétries semble être rentré dans les moeurs; quelques difficultés subsistent lors de la mise en équation des problèmes relatifs aux phénomènes d'induction. Il faut insister encore sur la nécessité d'introduire lors de l'analyse qualitative, des conventions d'orientation précises afin d'éviter l'obtention d'équations différentielles fantaisistes avec solutions divergentes, ce qui ne semble pas émouvoir certains candidats.

L'électronique et le traitement du signal sont bien compris ; restent les maladresses classiques dans les tracés des diagrammes asymptotiques, qui ne doivent pas donner lieu à de longs développements mathématiques. Les fonctions de transfert envisagées restent simples et l'intérêt des digrammes de Bode réside dans le caractère asymptotique et sa simplification et non dans l'étude théorique de la fonction, mais plus dans son interprétation et son intérêt pratique.

La connaissance de la détection synchrone (TP Cours) reste souvent très vague, il est utile de rappeler que les TP Cours font partie intégrante du programme.

En optique la connaissance et les réglages de l'interféromètre de Michelson sont mieux connus, cependant quelques difficultés restent lors de l'utilisation de l'interféromètre en source étendue et sur les conditions d'observation des franges. Les problèmes de cohérence temporelle et spatiale sont pour beaucoup de candidats très mal connus.

L'étude des réseaux (TP Cours) pose beaucoup de problèmes, l'aspect pratique et leur intérêt expérimental apparaîssent ignorés.

La mécanique des fluides reste encore un sujet délicat dès que le fluide n'est pas parfait. Il est nécessaire de rappeler que dans le cadre du programme l'étude de la viscosité reste modeste et que l'utilisation abusive d'équations compliquées n'est pas nécessaire, elle est donc dangeureuse.

L'exemple caractéristique provient de l'équation d'Euler "dite" généralisée pour ne pas l'appeler Navier Stockes (Hors programme) et qui consiste à ajouter un terme de viscosité sous la forme ; le seul problème est que pour la plupart des candidats la justification de ce terme est un mystère. Ensuite l'utilisation pratique se révèle désastreuse lorsque la géométrie n'est plus cartésienne ; alors que pour tous les exercices proposés l'analyse directe du modèle permet une mise en équation aisée dans le cadre du programme ; le bilan sur un élément de volume approprié étant physiquement plus pertinent que l'emploi d'une formule mathématique trop souvent mal comprise et inutilisable sans données supplémentaires.

En conclusion, si on doit noter une évolution positive dans les méthodes d'analyse des exercices proposés, il faut encore rappeler que l'utilisation de "formules" n'a jamais permis de résoudre correctement les questions proposées , et qu'elle expose le candidat à ce que l'on pourrait appeler un " droit de suite " en demandant la justification de la dite équation.

Physique-Chimie

À l'épreuve de physique-chimie de la filière PSI, les sujets proposés mêlent assez souvent la physique et la chimie, mais ils peuvent être aussi purement de physique ou purement de chimie ; dans ce dernier cas, plusieurs domaines de la chimie sont passés en revue. De cette manière, le jury peut mettre sans scrupules une mauvaise note à qui aurait fait l'impasse sur une matière qui représente environ 25% du temps consacré aux sciences physiques sur l'ensemble des deux années.

L'oral se passe en deux temps : une phase de préparation et une phase de présentation. La préparation doit être exploitée au mieux en lisant intégralement le sujet et en élaborant des éléments de solutions. Au cours de la présentation, il est souhaitable que le candidat expose rapidement les résultats obtenus (la technique qui consisterait à tenir les 30 mn avec les résultats déjà obtenus est mauvaise), et propose les pistes explorées qui n'ont pas abouti. C'est alors que le dialogue avec l'examinateur peut lui être d'un grand secours : la notation tient compte de la qualité des résultats, mais aussi de leur quantité. Au cours des interactions avec l'examinateur, les candidats font montre d'une attitude ouverte et prompte au dialogue, lequel s'instaure dès lors qu'il est fait une proposition de solution. Les remarques et questions des examinateurs visent le plus souvent à aider les candidats et bon nombre d'entre eux savent en tirer le meilleur profit. À l'extrême, le candidat ne doit pas s'attendre à ce que l'examinateur intervienne sans cesse aussi bien pour approuver que pour corriger. Dans l'extrême inverse, certains candidats semblent avoir pris le parti de ne pas laisser parler l'examinateur ou de ne pas l'écouter : savoir écouter est aussi une qualité.

Le jury a pu constater avec satisfaction que la majorité des candidats est à l'aise avec les évaluations d'ordre de grandeur ou de constantes caractéristiques ainsi qu'avec la manipulation de l'analyse dimensionnelle. Même si certains rechignent à les faire, les applications numériques font souvent l'objet de discussion permettant de juger de la culture des candidats, et sont parfois fondamentales pour résoudre les problèmes posés par les approximations que l'on peut en déduire ; et ceci particulièrement en chimie.

Utilisée dans un très grand nombre d'exercices, l'informatique permet une discussion supplémentaire par la présentation de courbes, de calculs-types ou autres, que le candidat peut modifier à son gré. Les logiciels utilisés (traceur, tableur, calcul formel, simulation, etc.) le sont sous le contrôle bienveillant de l'examinateur et ne nécessitent ainsi aucune connaissance technique de la part des candidats. Le jury a pu ainsi constater que la majorité d'entre eux sait utiliser les possibilités de ce type d'outil, avec des réserves au sujet de l'utilisation des logiciels de calcul formel en physique. Prétendre vérifier une loi à partir d'un tableau comprenant une dizaine de valeurs en n'en exploitant qu'une fait maintenant sourire l'examinateur. De même, une exponentielle ou une hyperbole ne se juge pas à l'oeil : le tableur mis à disposition possède entre autres, comme tout tableur, une fonction "logarithme" et "l/x".

Ce qui suit regroupe par matière les principales erreurs répétées et recensées par le jury qui souhaite les voir disparaître. Le volume qui leur est imparti est beaucoup plus faible que celui du programme officiel, ce qui montre une bonne maîtrise du programme de la part de bon nombre des candidats. Et contrairement à ces remarques, le fait de relater la prestation des bons candidats n'aiderait pas les admissibles des sessions à venir.