Prepa HelpMines-Ponts 2021 PSI Physique 2 : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2021, filière PSI, en 4 heures. Thème : Vélocimétrie laser Doppler : principe, profil de Poiseuille et ondes acoustiques guidées.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie I : principe de la vélocimétrie laser. Effet Doppler pour une particule mobile éclairée par un laser, puis montage à deux faisceaux : élargisseur à deux lentilles et son encombrement, prisme diviseur de faisceau, battement entre les ondes diffusées et fréquence de clignotement, plage de vitesses mesurables et cellule de Bragg pour accéder au signe de la vitesse.
- Partie II : mesure d'un profil de Poiseuille. Écoulement laminaire d'un liquide visqueux dans une conduite cylindrique : nombre de Reynolds, profil parabolique des vitesses et débit, puis exploitation de mesures pour l'eau et une solution sucrée.
- Partie III : étude d'ondes acoustiques. Équation d'onde de la surpression, célérité du son dans un gaz parfait, impédance acoustique et niveau sonore ; modes guidés entre deux plaques, relation de dispersion, pulsation de coupure, vitesses de phase et de groupe, cas d'une conduite circulaire. Générateur de salves à ALI, effet de l'alimentation et de la vitesse de balayage, puis réponse des particules d'ensemencement en régime harmonique.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Optique géométrique et formation des images
- Propagation d'un signal
- Amplificateur linéaire intégré
- Régime sinusoïdal forcé
Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.