Prepa HelpCNC 2003 PSI Physique II : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique II du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2003, filière PSI, en 4 heures. Thème : Quelques aspects de la conduction thermique : barreau, anneau de Fourier et mesure optique.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie 1 : transfert thermique conductif dans un barreau. Loi de Fourier et analogie électrique, bilan d'énergie sur une tranche et équation de la chaleur. Temps caractéristique de diffusion construit par analyse dimensionnelle, profil stationnaire et résistance thermique.
- Partie 2 : transfert thermique conductif dans un anneau (Fourier). Anneau de fer chauffé avec pertes conducto-convectives : équation stationnaire, profil de température et flux, comparaison avec les mesures du cahier de Fourier. Refroidissement de l'anneau isolé par séparation des variables, développement en harmoniques et constantes de temps.
- Partie 3 : mesure optique d'un coefficient de transfert conducto-convectif. Interféromètre de Mach-Zehnder traversant l'air chauffé au-dessus d'une plaque, élargissement du faisceau par un montage télescopique, contraste des franges. Ordre d'interférence relié à la température, exploitation d'un interférogramme enregistré par caméra CCD, profil exponentiel et valeur du coefficient de transfert.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
- Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
- Équations différentielles linéaires du second ordre
- Fonctions usuelles et lecture des graphes
- Superposition d'ondes lumineuses, trous d'Young et réseau
- Modèle scalaire des ondes lumineuses
- Optique géométrique et formation des images
- Mesures et incertitudes
Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.