La Physique-Chimie aux concours
Sélection de sujets portant sur le programme de 1re année
Tom Morel | Rachel Comte
Dunod
Avant-propos
5
Constantes fondamentales
6
1 Oscillateur harmonique7
1.1 Mesure du champ de pesanteur (Centrale-Supélec 2018)7
1.2 La toile de l'araignée (Mines-Ponts 2012)8
1.3 Modélisation d'un comportement (Centrale-Supélec 2017)14
2 Ondes17
2.1 Application des ondes sonores (CCINP 2016)17
2.2 Vibrations d'une corde de piano (Centrale-Supélec 2013)21
2.3 Protection acoustique (Centrale-Supélec 2015)25
3 Optique géométrique29
3.1 Lame de verre (CCINP 2015)29
3.2 Étude de fibres optiques (CCINP 2018)31
4 Lentilles minces41
4.1 Lunette astronomique (CCINP 2015)41
4.2 Lamelle d'épaisseur e (CCINP 2015)43
4.3 Appareil photographique (Centrale-Supélec 2015)50
5 Mécanique quantique53
5.1 Dualité onde-corpuscule (CCINP 2016)53
5.2 Neutron dans le champ de pesanteur (Centrale-Supélec 2017)57
6 Électrocinétique en régime continu61
6.1 Calcul de pertes (CCINP 2018)61
6.2 Propulsion électromagnétique (Centrale-Supélec 2017)62
7 Régime sinusoïdal forcé - Filtrage69
7.1 Modélisation électrique d'un mur (CCINP 2016)69
7.2 Oscillation d'un pont (Mines-Ponts 2016)75
7.3 Capteur de position (Centrale-Supélec 2018)80
8 Cinématique et dynamique85
8.1 Stabilité du nuage (CCINP 2015)85
8.2 Le saut de Felix Baumgartner (Centrale-Supélec 2017)86
8.3 Trajectoire d'un volant de badminton (X/ENS 2015)89
8.4 Mouvement d'une plateforme de mer (CCINP 2019)96
9 Énergie en référentiel galiléen105
9.1 De la molécule à l'oscillateur harmonique (Mines-Ponts 2017)105
9.2 Pression négative (Mines-Ponts 2019)108
9.3 Chute libre (Centrale-Supélec 2017)111
9.4 Pelage d'un ruban collé (Centrale-Supélec 2017)112
10 Particules chargées117
10.1 Tube d'oscilloscope (CCINP 2017)117
10.2 Confinement magnétique (Centrale-Supélec 2016)119
10.3 Affichage par tubes cathodiques (Centrale-Supélec 2014)123
11 Loi du moment cinétique127
11.1 Étude de deux pendules couplés (X/ENS 2015)127
11.2 Gravimètre à fléau (Centrale-Supélec 2018)130
11.3 Chute d'un arbre mort (Mines-Ponts 2019)134
12 Champ de forces centrales143
12.1 Mission Parker Solar Probe (Centrale-Supélec 2018)143
12.2 Modèles de l'atome (CCINP 2019)145
12.3 Comète 67P Churyumov-Gerasimenko (Mines-Ponts 2017)153
13 Thermodynamique159
13.1 Conditionnement d'air (Centrale-Supélec 2018)159
13.2 Propriétés physiques de l'eau (CCINP 2015)161
13.3 Refroidissement d'un capteur (Mines-Ponts 2016)164
13.4 Circuit d'une centrale nucléaire (Centrale-Supélec 2016)167
14 Statique des fluides (PCSI)177
14.1 Agitation thermique (Centrale-Supélec 2016)177
14.2 Formation et stabilité d'un nuage (CCINP 2015)178
14.3 Modèle polytropique du Soleil (Mines-Ponts 2017)182
15 Champ magnétique187
15.1 Mesure du champ géomagnétique (Centrale-Supélec 2016)187
15.2 Champ tournant (CCINP 2017)190
15.3 Dipôles magnétiques (CCINP 2017)192
16 Induction et force de Laplace197
16.1 Sustentation d'un train (Centrale-Supélec 2018)197
16.2 Catapultes électromagnétiques (X/ENS 2016)199
16.3 Transducteur électrodynamique (Mines-Ponts 2018)207
17 Transformations physico-chimiques213
17.1 Dépolymérisation du paraldéhyde (X/ENS 2015)213
17.2 Synthèse de l'acide sulfurique (Centrale-Supélec 2017)216
18 Cinétique chimique221
18.1 Suivi de la décomposition du bleu brillant (CCINP 2016)221
18.2 Propulseur à hydrazine (Centrale-Supélec 2018)227
19 Transformation en solution aqueuse233
19.1 Le plomb en solution (CCINP 2017)233
19.2 Pile à hydrogène (CCINP 2018)234
19.3 Basicité d'un béton (Mines -Ponts 2016)236
19.4 Précipitation du iodure d'argent (Mines-Ponts 2018)238
19.5 Chimie du lithium (Mines-Ponts 2015)241
20 Diagramme E-pH247
20.1 Autour du silicium (Mines-Ponts 2017)247
20.2 Le bioéthanol (Mines-Ponts 2018)249
20.3 Pile à hydrazine (Centrale-Supélec-Supélec 2017)254
21 Cristallographie259
21.1 Autour du silicium (Mines-Ponts 2017)259
21.2 Laser au saphir (Centrale-Supélec 2014)261
21.3 Olivines ferro-magnésiennes (CCINP 2014)264
22 Réactivité et transformations en chimie organique (PCSI)267
22.1 Le glucose en synthèse (X/ENS 2017)267
22.2 Synthèse de la citréoviridine (CCINP 2013)277
23 Outils pour la physique287
23.1 Le vol des papillons (Mines-Ponts 2012)287
23.2 Lanceur Ariane 5 (X/ENS 2018)288