Centrale 2024 PC Physique 2 : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours Centrale-Supélec, France, session 2024, filière PC, en 4 heures. Thème : Terraformation de Mars : atmosphère, échappement atmosphérique, effet de serre et transfert d'astéroïdes.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : l'atmosphère de Mars et son échappement. Champ de pesanteur martien par analogie avec l'électrostatique et théorème de Gauss gravitationnel, modèle de l'atmosphère isotherme, hauteur d'échelle, masse de l'atmosphère et épaisseur estimée par le libre parcours moyen. Échappement de Jeans lu sur la distribution des vitesses, puis modèle hydrodynamique stationnaire : conservation du débit, équation sur v(r), distance critique et débit d'échappement comparé aux mesures de la sonde MAVEN.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du premier ordre, Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Partie II : constitution d'une atmosphère martienne. Température d'équilibre radiatif de Mars sans atmosphère (loi de Stefan, albédo), puis modèle d'effet de serre à une couche et coefficient d'absorption nécessaire. Masse d'astéroïdes à apporter pour une atmosphère de 1 bar, puis transfert de Hohmann d'un astéroïde : lois de conservation en force centrale, énergie effective, énergie sur l'ellipse, variation de vitesse et faisabilité par propulsion.
  À revoir : Description et paramétrage du mouvement d'un point

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Description et paramétrage du mouvement d'un point

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