CCINP 2023 MP Physique : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique du Concours Commun INP (CCINP), France, session 2023, filière MP, en 4 heures. Thème : Chaîne d'oscillateurs et ondes dans un cristal, électromagnétisme et plasma, machine frigorifique et formation de la glace.

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : chaîne d'oscillateurs et onde mécanique. Potentiel de Morse et approximation harmonique, chaîne infinie d'oscillateurs, relation de dispersion, vitesses de phase et de groupe, potentiel de Lennard-Jones dans un cristal, énergie interne, puis passage au continu et équation de D'Alembert.
• Partie II : électrodynamique classique. Condensateur plan air-sol en régime statique et champ disruptif, régime variable de basse fréquence avec équations de Maxwell et champ magnétique, écrantage dans un plasma thermique avec l'équation de Poisson et longueur de Debye, puis décharge du condensateur de plasma par conduction ohmique et temps caractéristique.
• Partie III : thermodynamique. Machine frigorifique réversible avec une source de température variable, durée et puissance pour refroidir puis geler de l'eau de mer, efficacité, puis cinétique de formation de la glace : bilan d'énergie, vitesse du front de glace et échanges avec l'air par la loi de Newton.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Propagation d'un signal
• Régimes transitoires
• Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles

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