CNC 2003 PSI Physique I : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2003, filière PSI, en 4 heures. Thème : Ondes acoustiques dans les fluides : propagation, absorption et applications.

Lire le sujet 11 pages · sujet sans corrigé, reproduit sans retouche−+Télécharger le PDF (0,2 Mo)

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie 1 : propagation libre d'ondes acoustiques. Équations d'Euler et de conservation de la masse linéarisées pour un fluide parfait, écoulement potentiel et évolution isentropique, jusqu'à l'équation de d'Alembert. Ondes planes progressives et harmoniques, relation de dispersion, célérité du son dans un gaz parfait et ordres de grandeur dans l'air.
  À revoir : Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles, Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Partie 2 : absorption des ondes acoustiques. Effet de la conduction thermique, puis de la viscosité, sur une onde plane harmonique en notation complexe. Nouvelle relation de dispersion, cas limites isotherme et isentropique, vecteur d'onde complexe et distance d'atténuation dans l'air à deux fréquences.
  À revoir : Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur, Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• Partie 3, 3.1 : étude d'un microphone électrostatique. Condensateur à armature mobile dont la capacité varie avec la surpression, inséré dans un circuit polarisé. Équation différentielle de la tension aux bornes de la résistance, régime établi, choix de la résistance pour une réponse indépendante de la fréquence et rôle de l'amplificateur.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du premier ordre, Régime sinusoïdal forcé, Régimes transitoires, Amplificateur linéaire intégré
• Partie 3, 3.2 : étude d'un haut-parleur électrodynamique. Force de Laplace et force électromotrice induite dans la bobine, équations mécanique et électrique couplées et bilan de puissance. Impédance motionnelle représentée par trois dipôles en parallèle, schéma équivalent, rendement et sa variation avec la fréquence.
  À revoir : Régime sinusoïdal forcé, Circuits électriques dans l'ARQS
• Partie 3, 3.3 : mesure d'une vitesse de translation par effet Doppler. Décalage de fréquence reçu par un récepteur d'ultrasons en mouvement. Multiplieur analogique, spectre de sa tension de sortie et filtre passe-bas isolant le battement, puis lecture de l'enregistrement pour obtenir la vitesse.
  À revoir : Filtrage linéaire, Fonctions usuelles et lecture des graphes

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Régime sinusoïdal forcé
• Régimes transitoires
• Amplificateur linéaire intégré
• Circuits électriques dans l'ARQS
• Filtrage linéaire
• 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.