CCINP Physique Chimie PSI 2019Sujet, corrigé et rapport du jury
- Mécanique des fluides : écoulements laminaire et turbulent, force de traînée, bilan de quantité de mouvement
- Diagrammes potentiel-pH
- Solubilité et précipitation
- Oxydoréduction et piles électrochimiques
- Frottement solide (lois de Coulomb) et méthodes énergétiques
- Dosages par titrage
- Modulation et démodulation, électronique à amplificateur opérationnel
- Propagation des ondes électromagnétiques dans un plasma
Téléchargements
Présentation du sujet
Difficulté moyennePhysique, chimie et automobile : aérodynamique, batterie au plomb, sécurité routière et communications radioAfficher ou masquer la section
Présentation du sujet
Difficulté moyenneLe sujet, sans calculatrice, suit l'automobile à travers quatre parties indépendantes. Il traite de la traînée et de l'appui aérodynamique, de l'accumulateur au plomb, d'une résolution de problème sur une sortie de route et d'un dosage d'alcoolémie, puis de la modulation d'amplitude et de fréquence et de la propagation dans l'ionosphère.
- 1Partie I : aspects aérodynamiquesForce de traînée, vitesse maximale, consommation en fonction de la vitesse et bilan de quantité de mouvement sur un aileron.
- 2Partie II : alimentation électriqueNoyau du plomb, diagramme potentiel-pH, solubilité du sulfate de plomb, fonctionnement et dimensionnement de l'accumulateur au plomb.
- 3Partie III : sécurité routièreRésolution de problème sur la vitesse d'un véhicule au freinage avec la loi de Coulomb, puis dosage de l'éthanol dans le sang par la méthode de Cordebard.
- 4Partie IV : communicationsModulation d'amplitude et détection synchrone, modulateur de fréquence d'Armstrong à amplificateurs opérationnels, effet de l'ionosphère et taille des antennes.
Difficulté moyenne. Le jury qualifie l'épreuve de sélective, tout en notant que les nombreuses questions proches du cours ont généralement été bien faites et que les notes très faibles sont rares.
L'épreuve en chiffres
Moyenne 10,04 / 20 · écart-type 3,63 · 5 127 présents · où vous situez-vous ?Afficher ou masquer la section
L'épreuve en chiffres
- Moyenne
- 10,04/ 20
- Écart-type
- 3,63
- Présents
- 5 127
- Coefficient
- 9
- Durée
- 4 h
Votre note sur 20 à ce sujet, en conditions de concours.
Source : document officiel du concours, épreuve du 30 avril 2019. Notes publiées par le concours (après harmonisation le cas échéant). Courbe : estimation par une loi normale.
Ce qu'a observé le jury
6 erreurs relevéesRéponse juste mais non argumentée · Nombre d'oxydation moyen de Pb3O4 · Solubilité en milieu acide sulfuriqueAfficher ou masquer la section
Ce qu'a observé le jury
6 erreurs relevéesPresque toutes les questions ont été abordées et les questions proches du cours sont en général réussies. Le principal défaut relevé est le manque de justification, que le jury juge discriminant. La présentation des copies est convenable, mais les résultats sont trop rarement encadrés.
Les erreurs les plus sanctionnées
- 1Réponse juste mais non argumentéeQ3
Affirmer que l'exposant vaut 2 parce que la traînée varie en carré de la vitesse ne suffit pas. Il fallait raisonner sur le travail de la traînée sur une distance fixée.
« est certes juste, mais ne peut être valorisée par insuffisance d'argumentation »
- 2Nombre d'oxydation moyen de Pb3O4Q8 à Q10
Très peu de candidats ont compris que le nombre d'oxydation de Pb3O4 est une moyenne sur trois atomes de plomb.
- 3Solubilité en milieu acide sulfuriqueQ11
Question rarement traitée. Les candidats appliquent des automatismes sans tenir compte de la concentration en acide sulfurique.
- 4Résolution par le principe fondamental inachevéeQ17
Ceux qui partent du principe fondamental de la dynamique terminent rarement le calcul. Une méthode énergétique était plus efficace.
« il est plus judicieux d'effectuer une résolution basée sur une méthode énergétique »
- 5Équations de réaction du dosageQ18 à Q20
Beaucoup ont du mal à équilibrer les équations, et la question 20 a été quasiment ignorée.
« La question 20 a été laissée de côté dans plus de 99% des copies. »
- 6Mélange des notations complexe et temporelleQ21, Q28, Q31
Garder la notation complexe pour un calcul dans le domaine temporel conduit à des expressions absurdes. Les résultats sont aussi souvent donnés sans unité ni justification.
Ce qui a été bien réussi
- La distinction entre écoulement laminaire et turbulent est bien maîtrisée (Q1).
- Le calcul des nombres d'oxydation et le placement des espèces sur le diagramme potentiel-pH sont maîtrisés (Q8 à Q10).
- Les hypothèses et la mise en équation de la résolution de problème sont justes (Q17).
- Le montage intégrateur est connu et sa relation entrée-sortie presque toujours retrouvée (Q27).
Conseils du jury
- Justifier chaque réponse : une affirmation juste mais non argumentée n'est pas valorisée.
- Encadrer les résultats finaux et souligner les mots clés des réponses qualitatives.
- Relire chaque question après y avoir répondu pour vérifier que la réponse correspond à la demande.
- Aborder la résolution de problème même partiellement, car toute démarche cohérente est prise en compte.
- Travailler régulièrement l'ensemble du programme des deux années.
Synthèse rédigée par WikiPrépa à partir du rapport officiel du jury (à télécharger en PDF). Les citations sont extraites du rapport.
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L'énoncé complet, avec les formules et les figures, sans ouvrir le PDF.Afficher ou masquer la section
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ÉPREUVE SPÉCIFIQUE - FILIÈRE PSI
PHYSIQUE - CHIMIE
Mardi 30 avril :
8h -
12h
Les calculatrices sont interdites
PHYSIQUE CHIMIE ET AUTOMOBILE
Partie I - Aspects aérodynamiques


.jpg)
Q6. On admet que la force
Partie II - Alimentation électrique
Composition de l'atome de plomb
Diagramme potentiel-pH du plomb
Le nombre d'oxydation du plomb dans l'espèce
Solubilité du sulfate de plomb dans une solution d'acide sulfurique
Accumulateur au plomb en fonctionnement générateur
.jpg)
Masse d'une batterie au plomb

Q16. Exprimer la masse totale en plomb pur, solide, contenue dans la batterie en fonction de la capacité
Partie III - Aspects liés à la sécurité routière
III. 1 - Limitations de vitesse


III. 2 - Contrôle d'alcoolémie
Principe
Mode opératoire
- Un volume
V_0 de sang est dissout dans un volumeV_l de solvant approprié (acide picrique). - Après distillation, on récupère un volume
V_2 de distillat qui contient la totalité de l'alcool initial. - Dans une fiole jaugée de volume
V_3 , on introduit un volumeV_4 de distillat et on complète jusqu'au trait de jauge avec la solution nitrochromique. - On bouche la fiole jaugée et on laisse la réaction se dérouler pendant 5 minutes.
- On verse le contenu de la fiole dans un erlenmeyer, puis on ajoute de l'iodure de potassium en excès. On dose le diiode formé par une solution de thiosulfate de sodium (
2Na^+, S_2 O_3^(2 −) ) de concentrationC_6 . On noteV_(e˙q6) le volume équivalent. - On recommence exactement le même protocole en remplaçant le distillat par de l'eau distillée. On note
V_(éq 7) le volume équivalent.
- de l'éthanol sur le dichromate de potassium ;
- de l'iodure de potassium sur le dichromate de potassium ;
- du diiode sur le thiosulfate de sodium.
Partie IV - Aspects communications
IV. 1 - Communications radio, modulation d'amplitude

Démodulation par détection synchrone

IV. 2 - Communications radio, modulation de fréquence
.jpg)
Le déphaseur est réglé pour provoquer un retard de phase de
Étude du soustracteur

Étude de l'intégrateur
Étude du montage global
Q29. Lorsque
Préciser l'expression de
IV. 3 - Effet de l'ionosphère, positionnement satellite et taille des antennes
Q31. Parmi les deux fréquences suivantes

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FIN
Questions fréquentes
4 questionsSur quoi porte le sujet de physique-chimie CCINP PSI 2019 ?Afficher ou masquer la section
Questions fréquentes
4 questionsSur quoi porte le sujet de physique-chimie CCINP PSI 2019 ?
Sur l'automobile : aérodynamique, batterie au plomb, sécurité routière avec une résolution de problème et un dosage d'alcoolémie, puis communications radio par modulation d'amplitude et de fréquence.
Quelles erreurs le jury a-t-il le plus relevées en physique-chimie CCINP PSI 2019 ?
Des réponses insuffisamment justifiées, des équations de réaction mal équilibrées, une solubilité calculée sans tenir compte de l'acide sulfurique et une confusion entre notation complexe et domaine temporel.
Quels chapitres réviser avec le sujet physique-chimie PSI CCINP 2019 ?
Mécanique des fluides, diagrammes potentiel-pH, oxydoréduction et accumulateurs, frottement solide, titrages, modulation et électronique à amplificateur opérationnel, propagation dans un plasma.
Le sujet physique-chimie CCINP PSI 2019 est-il difficile ?
Le jury le juge sélectif, mais les nombreuses questions de cours ont été généralement bien faites et il y a eu peu de notes très faibles. La justification des réponses a fait la différence.
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