Prepa HelpMines-Ponts 2026 MPI Physique 2 : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2026, filière MPI, en 3 heures. Thème : Le jumping ring d'Elihu Thomson : solénoïde, induction, lévitation et échauffement de l'anneau.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie I : champ magnétique créé par un solénoïde. Symétries et invariances, théorème d'Ampère pour le solénoïde infini, noyau ferromagnétique, équations de Maxwell et flux conservatif, composante radiale près de l'axe d'un solénoïde semi-infini et lignes de champ.
- Partie II : lévitation magnétique. Loi de Lenz, inductance mutuelle entre la bobine et l'anneau, courant induit en notation complexe et valeur moyenne de la force de Laplace sur l'anneau.
- Partie III : « jumping ring ». Mesure de la constante de force à l'équilibre, travaux de la force et du poids, vitesse au départ et hauteur atteinte, frottement de l'air quadratique puis linéaire, schéma d'Euler en Python, flèche et portée du tir incliné.
- Partie IV : température de l'anneau. Densité de courant, puissance volumique dissipée par effet Joule, échanges conducto-convectifs et équation du premier ordre sur la température, possibilité de fusion du cuivre.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
- Régime sinusoïdal forcé
- Description et paramétrage du mouvement d'un point
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
- Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions
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