Mines-Ponts 2024 PSI Physique 2 : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique 2 du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2024, filière PSI, en 4 heures. Thème : Freinages inductifs : aimant dans un tube de cuivre, frein ferroviaire et désorbitation de satellites.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Problème I : freinage d'une chute libre. Chute d'une bille dans un tube sans frottement puis avec traînée aérodynamique, nombre de Reynolds et coefficient de traînée ; freinage d'un aimant par les courants de Foucault dans le tube : conductance d'un anneau, flux par analyse dimensionnelle, puissance Joule et force de freinage, cycle d'hystérésis de l'aimant, puis sens des courants induits dans un frein ferroviaire.
  À revoir : Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur, Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Problème II : freinage et chute de satellites. Orbite circulaire, énergie et descente d'un satellite sous une poussée tangentielle ; profil de densité de l'atmosphère par équilibre entre chute et diffusion (loi de Fick) ; chute sous frottement atmosphérique et durée de vie ; câble conducteur dans le champ magnétique terrestre, force électromotrice induite, courant et force de Laplace de freinage.
  À revoir : Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

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

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