Prepa HelpCNC 2009 MP Physique II : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique II du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2009, filière MP, en 4 heures. Thème : Durée des saisons et équilibre de l'atmosphère dans le champ de pesanteur.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Premier problème, 1re partie : propriétés générales du mouvement. Référentiels galiléen et géocentrique, force de gravitation conservative, énergie potentielle. Conservation du moment cinétique, mouvement plan, coordonnées polaires, constante et loi des aires.
- Premier problème, 2e partie : étude de la trajectoire. Changement de variable u = 1/r, énergie mécanique et équations différentielles en u(θ). Équation polaire d'une conique, périhélie, aphélie et écart relatif des distances pour la Terre.
- Premier problème, 3e partie : période temporelle du mouvement. Période déduite de la loi des aires, saisons placées sur l'orbite et inégalité de leurs durées. Calcul approché des durées de l'hiver et du printemps par intégrale, comparaison à un calendrier et critique du modèle.
- Deuxième problème, 1re partie : pression dans un fluide au repos. Résultante des forces de pression sur une tranche, densité volumique et loi de la statique des fluides. Fluide incompressible et ordres de grandeur pour l'air d'une salle et pour l'eau d'un océan.
- Deuxième problème, 2e partie : modèle de l'atmosphère isotherme. Masse volumique du gaz parfait, pression exponentielle avec l'altitude, facteur de Boltzmann et hauteur caractéristique.
- Deuxième problème, 3e partie : modèle de l'atmosphère polytropique. Gradient uniforme de température dans la troposphère, pression en loi de puissance et relation polytropique. Ajustement sur des mesures de ballon-sonde, validité du modèle et ordre de grandeur de l'épaisseur de l'atmosphère.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Description et paramétrage du mouvement d'un point
- Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
- Techniques fondamentales de calcul en analyse
- Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
- Fonctions usuelles et lecture des graphes
Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.