Mines-Ponts 2020 PSI Physique 2 : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2020, filière PSI, en 4 heures. Thème : Lévitation acoustique et alimentation du transducteur par onduleur.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : la lévitation grâce à une onde sonore. Approximation acoustique, équation de d'Alembert pour la vitesse, validité de l'hypothèse adiabatique par un ordre de grandeur, onde stationnaire entre transducteur et réflecteur et résonances. Correction de pression d'ordre 2, force moyenne sur une petite bille, positions d'équilibre stables, masse maximale lévitée, nombre d'objets et petites oscillations autour de l'équilibre.
  À revoir : Propagation d'un signal, Équations différentielles linéaires du second ordre
• Partie II : alimentation du transducteur. Onduleur à quatre interrupteurs produisant une tension en créneaux à paliers nuls : séquences de commande, série de Fourier, choix du palier qui réduit les harmoniques et taux de distorsion. Filtrage par une bobine en série avec la charge résistive, passe-bas du premier ordre, et forme approchée de la tension obtenue.
  À revoir : Filtrage linéaire, Régime sinusoïdal forcé

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Propagation d'un signal
• Équations différentielles linéaires du second ordre
• Filtrage linéaire
• Régime sinusoïdal forcé

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