CNC 2016 TSI Physique I : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2016, filière TSI, 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 d'énergie électromagnétique. Puissance rayonnée par le Soleil selon la loi de Stefan, puissance reçue par la Terre, estimation de la température de surface du Soleil et échanges thermiques au sol.
  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 pour la fusion. Discussion graphique des états d'énergie et 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 de rotation sur le flux reçu. Coordonnées polaires, 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 des satellites en météorologie. Loi des aires, relation entre période et altitude pour SPOT et METEOSAT, plan de l'orbite géostationnaire. Largeur de la zone observée par une barrette de détecteurs et nombre de révolutions pour couvrir la Terre.
  À revoir : Description et paramétrage du mouvement d'un point, Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Partie 2, II.1 et II.2 : ordres de grandeur et modèle d'atmosphère terrestre. Estimation des masses de l'atmosphère et des océans. Statique des fluides, domaine d'uniformité du champ de pesanteur et modèle polytropique donnant la pression et la température en fonction de l'altitude.
  À revoir : Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur, Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• Partie 2, II.3 : étude d'un ballon sonde. Rapport des masses volumiques de l'hélium et de l'air, force ascensionnelle et condition d'élévation. Volume du ballon pendant l'ascension, altitude où il atteint son volume maximal puis altitude limite avec la soupape.
  À revoir : Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Partie 2, II.4 : un dispositif de mesure de l'humidité de l'air. Équilibre liquide-vapeur de l'eau et humidité relative. Capteur capacitif placé dans un oscillateur à amplificateur en saturation : charges et décharges exponentielles, période du signal et lien entre fréquence et humidité.
  À revoir : Oscillateurs électroniques, Régimes transitoires, Équations différentielles linéaires du premier ordre

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
• Oscillateurs électroniques
• Régimes transitoires
• Équations différentielles linéaires du premier ordre

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