Le devoir en temps limité de physique n°5 a eu un succès mitigé, pour ne pas dire qu’il est décevant. D’un autre côté, je ne vais pas faire semblant de m’en étonner, l’électricité étant, de l’avis général, la bête noire des élèves de BCPST. La moyenne du devoir est de 9,6/20, avec 16 notes supérieures à 10 et 2 notes entre 9 et 10.
Problème d’électricité
La première partie de l’électricité, qui n’était qu’une question de cours, a été correctement traitée, montrant clairement un travail de la majorité d’entre vous et une connaissance manifeste du cours. On peut déplorer les personnes qui, dans un élan louable visant à transformer l’impédance du condensateur, écrivent que 1/jCω = -jCω au lieu de -j/Cω. Attention aux sottises ! La discussion du retard ou de l’avance de i par rapport à e consistait tout simplement à remarquer que le déphasage pouvait être positif ou négatif, puisque son expression faisait apparaitre la différence de deux termes. Les personnes qui m’ont expliqué que i était nécessairement en retard parce que le courant commence par entrer dans la bobine se fourvoient totalement. L’ordre des dipôles n’a aucune importance !
Je ne sais pas d’où sort que certains résolvent les problèmes en régime sinusoïdal forcé en écrivant explicitement les équations différentielles du circuit. Ceci est absolument idiot, puisque la notation complexe et la notion d’impédance ont été créées dans le but de n’avoir jamais à écrire d’équation différentielle, mais bien au contraire à ramener le problème à une résolution analogue à ce qui se passe en régime continu lorsqu’il n’y a que des résistances.
Je suis ravi que beaucoup d’entre vous aient assimilé les problèmes de masse qui apparaissent lorsqu’on veut suivre simultanément deux tensions sur un oscillo. Curieusement, vous avez moins bien expliqué que pour visualiser i, on visualise la tension aux bornes d’une résistance traversée par ce courant (et pas par un autre, soit dit en passant). Ces problèmes de masse doivent être clairement expliqué à l’aide d’un schéma qui fait apparaitre les deux fils de branchement et la masse du montage. Je vous renvoie au TP pour cette question qui est un classique du concours agro (surtout à l’oral).
Pour terminer, je précise que la dernière question ne nécessitait pas de calculer explicitement le déphasage. Il suffisait de constater que i était en retard sur e, et d’utiliser la réponse à la question 4, qui discutait justement de retard ou de l’avance de i.
Le problème sur les puissances n’était pas du tout difficile, puisqu’il ne nécessitait que deux formules : P=UI cos φ et Z=u/i. Il n’a pratiquement pas été traité au-delà de la question 2. Je note cependant que certains ont pratiquement tout traité.
Concernant la thermodynamique, qui était un problème d’une simplicité enfantine ne nécessitant rigoureusement aucune connaissance que manipuler l’équation des gaz parfait, je suis un peu déçu. J’ai déjà eu l’occasion de dire que lorsqu’on demande de justifier que des données expérimentales valident une loi, il ne s’agit pas juste de dire que en gros, ça varie dans le bon sens. Si P est proportionnel à ρ pour un gaz parfait, on ne peut pas affirmer que les données valident le modèle en se contentant de montrer que P augmente quand ρ augmente, mais il faut montrer que cette augmentation est linéaire. Une parabole ou une exponentielle sont aussi croissante. Le plus illustratif est de reporter les points sur un graphique, car même s’il ne vous est pas explicitement demandé de tracer un graphique, vous avez le droit, et même parfois le devoir d’en faire un. Soit dit en passant, une fois le graphique fait, la détermination de la pente donne directement la masse molaire sans avoir à faire de calcul supplémentaire ou presque, et en prenant en compte toutes les mesures à disposition. Notons qu’il ne suffit pas de calculer M à l’aide d’un couple de point pour que ce soit satisfaisant, car s’il y a plusieurs mesures expérimentales, c’est en les considérant toutes qu’on minimise les incertitudes de mesures.
Je constate avec un rien de consternation que bien peu d’entre vous ont pensé à determiner la configuration électronique du xénon pour justifier son comportement de gaz monoatomique.