Prepa HelpCNC 2012 TSI Physique II : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique II du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2012, filière TSI, en 4 heures. Thème : Chute d'un aimant dans un cylindre métallique et moteur à allumage commandé.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Premier problème, 1ère partie : magnétostatique dans le vide. Équations de Maxwell, loi de Biot et Savart et symétries, flux conservatif et relations de passage, théorème d'Ampère, champ d'un dipôle magnétique à partir de son potentiel vecteur.
- 2ème partie, 2.1 et 2.2 : courant induit et force exercée sur l'aimant. Potentiel vecteur variable vu par le conducteur, champ électrique induit, densité de courant par la loi d'Ohm locale, force de freinage proportionnelle à la vitesse et valeur du coefficient pour le cuivre.
- 2.3. Étude du mouvement de chute de l'aimant. Équation du mouvement du premier ordre sur la vitesse, vitesse limite et temps caractéristique, durée de chute comparée à celle dans un tube de verre, application du dispositif.
- Deuxième problème, 1ère partie : généralités sur les moteurs thermiques. Impossibilité d'un cycle moteur monotherme, signes des transferts d'un cycle ditherme, rendement maximal, entropie créée et rendement d'un cycle irréversible.
- 2ème partie, 2.1 et 2.2 : cycle de Beau de Rochas et températures du cycle réel. Cycle du mélange air-carburant avec rendements de compression et de détente : quantité de gaz, taux de compression maximal contre l'autoallumage, températures aux points du cycle, pression maximale comparée à la contrainte de 50 bars.
- 2.3 à 2.5 : frottements, puissance utile et vitesse de rotation. Puissance moyenne du frottement visqueux sur le piston, travail du cycle, puissance mécanique et rendement, allure de la puissance en fonction de la cadence et cadence qui la rend maximale.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
- Description et paramétrage du mouvement d'un point
- Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
- Fonctions usuelles et lecture des graphes
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