Prepa HelpMines-Ponts 2026 PSI Physique 1 : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique 1 du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2026, filière PSI, en 3 heures. Thème : Autour de jets d'eau : bilans en système ouvert, lance à incendie, jet vertical et instabilité de Rayleigh-Plateau.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie I : bilans de quantité de mouvement et d'énergie mécanique. Bilans pour un système fermé construit sur une surface de contrôle en écoulement permanent, menant aux relations entre débit, vitesses d'entrée et de sortie, résultante et puissances.
- Partie II : lance à incendie. Vitesse constante le long d'un tuyau souple, tension uniforme du tuyau, force que doit exercer le pompier sur la lance et action de l'eau sur la lance par la relation de Bernoulli, avec application numérique.
- Partie III : jet d'eau vertical. Hauteur d'un jet alimenté par un réseau sous surpression, d'abord sans pertes puis avec les pertes de charge régulières de Darcy-Weisbach et singulières au rétrécissement, et intérêt de rétrécir la sortie.
- Partie IV.A : modèle de l'instabilité de Rayleigh-Plateau. Jet cylindrique perturbé sinusoïdalement : loi de Laplace, conservation du volume et surface au second ordre, longueur d'onde limite de stabilité, temps caractéristique par analyse dimensionnelle, équation du second ordre de l'amplitude et longueur d'onde la plus instable.
- Partie IV.B : expérience. Distance de fragmentation d'un jet vertical en gouttes et fréquence des chocs des gouttes sur l'évier.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
- Équations différentielles linéaires du second ordre
Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.