Prepa HelpCentrale 2023 PC Physique 2 : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours Centrale-Supélec, France, session 2023, filière PC, en 4 heures. Thème : Une révolution tranquille du système international d'unités : balance de Kibble et thermométrie acoustique.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie I : redéfinition du kilogramme. Limites du prototype international, puis balance de Kibble : force de Laplace sur une bobine en champ radial en phase statique, force électromotrice induite en phase dynamique et relation EI + mgv = 0, mesure de la vitesse par défilement de franges d'interférence. Effet d'une dilatation de la spire avec la conservation du flux magnétique, rayon optimal, puis lien entre masse et constante de Planck et précision obtenue.
- Partie II : redéfinition du kelvin. Ancienne définition et cellule au point triple de l'eau, puis thermométrie acoustique à gaz : équations linéarisées, équation de propagation et célérité du son dans un gaz parfait, ondes sphériques et modes propres d'un résonateur sphérique. Sources d'incertitude, mesure de la constante de Boltzmann et grandeurs devenues mesurables après la réforme de 2018.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Interféromètre de Michelson
- Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
- Mesures et incertitudes
Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.