Mines-Ponts 2023 MP Physique 2 : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2023, filière MP, en 3 heures. Thème : Déformations élastiques : ressorts, module d'Young et expérience de Kappler.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : ressorts et loi de Hooke. Énergie potentielle élastique, deux masses reliées par un ressort avec frottements et modes propres sans frottement, associations en série et en parallèle, analogie avec la résistance électrique, puis allongement d'une tige en rotation et tension à l'axe.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du second ordre
• Partie II : module d'élasticité des solides déformables. Estimation du module d'élasticité par analyse dimensionnelle, particule dans un puits infini à trois dimensions et variation de l'énergie fondamentale lors d'une compression à volume constant, puis modèle microscopique de la compression d'une tige.
  À revoir : Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
• Partie III : l'expérience de Kappler. Plaque suspendue à un ressort dans un gaz thermostaté, loi de Boltzmann pour le déplacement, moyenne du carré du déplacement et lien avec l'équipartition de l'énergie.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Équations différentielles linéaires du second ordre
• Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur

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