Centrale 2024 PC Physique 1 : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique 1 du Concours Centrale-Supélec, France, session 2024, filière PC, en 4 heures. Thème : À propos de l'environnement marin : énergie thermique des mers, naissance et propagation de la houle.

À savoir sur cette copie. L'énoncé renvoie à des documents réponses (diagrammes de l'ammoniac, tableau, profil de houle, programme Python, trajectoire) qui ne figurent pas dans le fichier publié sur le site du concours. Les questions 6 à 13, 46, 51 et 52 qui s'en servent ne peuvent pas être traitées avec ce seul PDF. Nous ajouterons ces pages si le concours les publie.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie A, I : généralités sur l'énergie thermique des mers. Machine ditherme et rendement de Carnot entre eaux de surface et eaux profondes, profondeur de pompage à partir d'un profil de température, pression à cette profondeur, avantages et limites.
• Partie A, II : centrale ETM en cycle fermé. Cycle de l'ammoniac exploité sur les diagrammes (P,h) et (T,s) : états, enthalpies de vaporisation, compression et détentes, premier principe industriel, puissances échangées, débits d'eau et rendement du cycle.
• Partie B, III et IV : mise en équation et conditions aux limites. Écoulements potentiels de l'eau et de l'air séparés par l'interface, équations d'Euler linéarisées, conditions aux limites au fond et à la surface libre, forme des potentiels en cosinus hyperbolique et en exponentielle.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du second ordre
• Partie B, V : condition de démarrage des oscillations. Relation entre pulsation et nombre d'onde en présence du vent, signe de la partie imaginaire de la pulsation pour l'amplification, vitesse de vent minimale et longueur d'onde maximale en profondeur infinie.
• Partie B, VI : propagation de la houle sans vent. Relation de dispersion de la houle, cas de l'eau profonde et de l'eau peu profonde, vitesses de phase et de groupe, analyse de profils spatiaux.
  À revoir : Propagation d'un signal
• Partie B, VII : réfraction de la houle par la bathymétrie. Célérité dépendant de la profondeur traduite par un indice, loi de type Snell-Descartes, équation de la trajectoire d'un rayon et résolution par une récurrence en Python, tracé des lignes équiphases.
  À revoir : Optique géométrique et formation des images, Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Équations différentielles linéaires du second ordre
• Propagation d'un signal
• Optique géométrique et formation des images
• Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions

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