Prepa HelpCNC 2019 MP Physique I : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2019, filière MP. Thème : Mission BepiColombo vers Mercure.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie 1 : mouvement dans le champ gravitationnel d'une planète. Champ gravitationnel d'une distribution sphérique, force centrale et mouvement plan, énergie potentielle et vitesse de libération. Orbite circulaire : vitesse, troisième loi de Kepler et relations entre les énergies.
- Partie 2, 1. Caractéristiques d'une trajectoire elliptique. Ellipse en coordonnées polaires, péricentre et apocentre, conservation du moment cinétique, énergie mécanique en fonction du demi-grand axe et vitesses aux deux points extrêmes.
- Partie 2, 2. Voyage interplanétaire de BepiColombo. Ellipse de transfert de Hohmann entre la Terre et Mercure : référentiel héliocentrique, demi-grand axe et excentricité, variations de vitesse aux deux impulsions.
- Partie 2, 3. Motorisation de la sonde BepiColombo. Moteur ionique au xénon : homogénéité de la poussée, vitesse des ions, équation de Poisson, ordres de grandeur du débit massique, de la force et de la puissance électrique. Choix du carburant et neutralisation du gaz éjecté.
- Partie 2, 4. Sonde MPO. Orbite polaire et période autour de Mercure. Télescope Schmidt-Cassegrain modélisé par une lentille : conditions de Gauss, position du capteur, dimensions de la ligne imagée et résolution. Rayonnement de la surface et nombre de photons reçus par pixel.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Description et paramétrage du mouvement d'un point
- Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
- Optique géométrique et formation des images
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