Prepa HelpCCINP 2023 TPC Physique : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique du Concours Commun INP (CCINP), France, session 2023, filière TPC, en 4 heures. Thème : Couleurs des oiseaux et suspension de voiture.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Problème 1, partie I.1 : le bleu de la perruche. Microscope à deux lentilles : tracé de rayons, grandissement, grossissement commercial et résolution angulaire, puis origine structurale de la couleur bleue.
- Problème 1, partie I.2 : le canard colvert. Microlamelles du plumage vues comme un réseau par réflexion : différence de marche, maximums d'intensité et couleur selon l'angle d'observation.
- Problème 1, partie I.3 : le colibri. Interférences dans des couches minces du plumage : différence de marche, épaisseur mesurée sur une photo et changement de couleur.
- Problème 1, partie II : les couleurs pigmentaires. Électrons pi du bêta-carotène modélisés par une particule dans un puits infini : inégalité de Heisenberg, quantification de l'énergie par analogie avec la corde vibrante et longueur d'onde absorbée.
- Problème 2, partie I : suspension passive. Ressort seul puis ressort et amortisseur : équilibre, pulsation propre, association de ressorts, équation du mouvement et régime critique.
- Problème 2, partie II : origine de la force de l'amortisseur. Force de pression sur le piston et écoulement de Poiseuille du fluide visqueux entre piston et cylindre, pour obtenir la force de frottement visqueux.
- Problème 2, partie III : suspension active. Amortisseur à fluide magnétorhéologique : équation de Maxwell-flux, conservation du flux magnétique et principe de fonctionnement.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Optique géométrique et formation des images
- Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau
- Modèle scalaire des ondes lumineuses
- Équations différentielles linéaires du second ordre
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