CNC 2016 MP Physique I : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2016, filière MP, en 4 heures. Thème : Bilans énergétiques et paramètres climatiques de la Terre.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie 1, I.1 : propagation du rayonnement solaire. Densité d'énergie, vecteur de Poynting et bilan électromagnétique, puis Soleil assimilé à un corps noir (loi de Wien, puissance rayonnée, rayon). Température de la Terre par bilan radiatif, d'abord seule puis avec une atmosphère absorbante.
  À revoir : Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Partie 1, I.2 : production de l'énergie du Soleil. Deux protons ramenés à un mobile fictif, énergie potentielle coulombienne et distance minimale d'approche nécessaire à la fusion. Discussion graphique de l'énergie mécanique et estimation de la durée de vie du Soleil.
  À revoir : Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur, Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Partie 1, I.3 : influence du rayonnement solaire sur la température du sol. Effet de la latitude, de l'orbite elliptique et de l'inclinaison de l'axe terrestre sur le flux reçu. Coordonnées polaires, moment cinétique et loi des aires, durée de l'hiver, saisons et durée du jour.
  À revoir : Description et paramétrage du mouvement d'un point, Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Partie 1, I.4 : utilisation de satellites en météorologie. Caractéristiques d'un satellite géostationnaire : période, plan de l'orbite, vitesse de mise en orbite et altitude.
  À revoir : Description et paramétrage du mouvement d'un point
• Partie 2 : chaleur issue de l'intérieur de la Terre. Puissance volumique dégagée par la radioactivité du granite, puis conduction avec source dans la croûte : loi de Fourier, bilan sur une tranche, profil de température T(z). Comparaison des flux d'origine interne, cosmique et solaire.
  À revoir : Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles, Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Partie 3 : l'atmosphère et les océans de la Terre. Vitesse quadratique et vitesse de libération, statique des fluides, modèle isotherme et facteur de Boltzmann, masses de l'atmosphère et des océans. Relation de Clapeyron, diagramme d'état de l'eau et fonte d'un glaçon flottant transposée aux glaces polaires.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du premier ordre, Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Description et paramétrage du mouvement d'un point
• Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• Équations différentielles linéaires du premier ordre

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