e3a-Polytech 2021 PSI Physique-chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique-chimie du Concours e3a-Polytech, France, session 2021, filière PSI, en 4 heures. Thème : Haut-parleur électrodynamique, figures de Chladni, filtres répartiteurs, ondes acoustiques et dosage de l'eau de Javel.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Problème 1, A : étude générale du haut-parleur. Force électromotrice induite et force de Laplace, équations électrique et mécanique couplées, bilan de puissance, impédance motionnelle en régime sinusoïdal et schéma électrique équivalent du haut-parleur.
  À revoir : Régime sinusoïdal forcé
• Problème 1, B : membranes élastiques et figures de Chladni. Équation d'onde sur une membrane rectangulaire, séparation des variables, conditions aux limites, modes propres et lignes nodales observées sur les figures de Chladni.
  À revoir : Propagation d'un signal
• Problème 1, C : filtres répartiteurs. Filtres de Butterworth d'ordre trois pour séparer graves et aigus : fonction de transfert, comportements limites, calcul des inductances et du condensateur, structure de la voie des aigus.
  À revoir : Filtrage linéaire, Régime sinusoïdal forcé
• Problème 1, D à F : ondes acoustiques. Approximation acoustique, équations linéarisées, compressibilité isentropique et équation de d'Alembert pour la surpression, célérité du son, impédance acoustique, puissance reçue par la membrane, intensité en décibels et bilan d'énergie sonore.
  À revoir : Propagation d'un signal
• Problème 2, A : diagramme potentiel-pH du chlore. Nombres d'oxydation, dismutation du dichlore, prédominance de HClO et ClO-, attribution des domaines, pentes des frontières et potentiel standard du couple HClO/Cl-.
  À revoir : Diagrammes potentiel-pH, Réactions acide-base, Oxydoréduction et piles électrochimiques
• Problème 2, B : dosage d'une eau de Javel. Degré chlorométrique d'un berlingot, dosage par iodométrie en milieu tamponné, réactions prévues à l'aide des diagrammes E-pH et volume équivalent attendu.
  À revoir : Oxydoréduction et piles électrochimiques, Diagrammes potentiel-pH

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Régime sinusoïdal forcé
• Propagation d'un signal
• Filtrage linéaire
• Diagrammes potentiel-pH
• Réactions acide-base
• Oxydoréduction et piles électrochimiques

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