Mines Physique 2 PC 2024Sujet, corrigé et rapport du jury
Éclipses du Soleil et ondes dans l'atmosphère
Faisable en sup ?
Faisable en partie en PCSI : 9 questions sur 39. Autres questions faisables en PCSI
Autres premières années : MPSI 7 · PTSI 7 · MP2I 7 · TSI1 6 · BCPST1 6 questions.
Détail par partie
- Partie I : Les éclipses du Soleil par la Lune4/7En partie
- Partie II : Ondes dans les fluides2/18En partie
- Partie III : Les sondages ionosphériques3/14En partie
Téléchargements
Présentation du sujet
Difficulté moyenneÉclipses du Soleil et ondes dans l'atmosphère : mécanique céleste, ondes acoustiques et de gravité, ondes de sillage et sondage ionosphériqueAfficher ou masquer la section
Présentation du sujet
Difficulté moyenneLe problème étudie les éclipses de Soleil et les ondes qu'elles génèrent dans l'atmosphère. La première partie décrit le mouvement du système Soleil-Terre-Lune et les forces de marée à l'origine des éclipses. La deuxième étudie les ondes acoustiques, les ondes de gravité à l'interface eau-air et leur regroupement en ondes de sillage. La troisième traite de la propagation d'ondes électromagnétiques dans le plasma ionosphérique et du principe du sondage par écho.
- 1I. Les éclipses du Soleil par la LuneÉtude du système Soleil-Terre-Lune, référentiel barycentrique, force de marée et période synodique des éclipses.
- 2II. Ondes dans les fluidesÉquation d'Euler, ondes acoustiques, ondes de gravité en eau profonde et formation des ondes de sillage (relation de Kelvin), avec application au sillage atmosphérique d'une éclipse.
- 3III. Les sondages ionosphériquesFréquence de plasma dans l'ionosphère, propagation d'ondes électromagnétiques dans ce plasma et principe de l'écho ionosphérique pour mesurer l'altitude de réflexion.
Difficulté moyenne. Le jury a apprécié qu'une majorité de copies soient bien rédigées et présentées, et qu'une majorité de candidats aient bien avancé dans le sujet, même si de nombreuses erreurs spécifiques sont relevées question par question.
L'épreuve en chiffres
Moyenne 11,18 / 20 · écart-type 4,21 · 3 549 présents · où vous situez-vous ?Afficher ou masquer la section
L'épreuve en chiffres
- Moyenne
- 11,18/ 20
- Écart-type
- 4,21
- Présents
- 3 549
- Coefficient
- 5
- Durée
- 4 h
Votre note sur 20 à ce sujet, en conditions de concours.
Source : document officiel du concours, épreuve du 14 mai 2024. Notes publiées par le concours (après harmonisation le cas échéant). Courbe : estimation par une loi normale.
Ce qu'a observé le jury
6 erreurs relevéesRelation définissant le barycentre non maîtrisée · Force d'inertie d'entraînement mal exprimée · Absence de schémas et erreur de sommation vectorielleAfficher ou masquer la section
Ce qu'a observé le jury
6 erreurs relevéesLe sujet, qui relie mécanique céleste et propagation d'ondes dans les fluides puis dans un plasma, a été globalement bien traité. Le jury regrette cependant que les applications numériques soient fréquemment non abouties (résultats sous forme de fractions ou de facteurs pi) et insiste sur la rigueur nécessaire dans l'utilisation des vecteurs, qui ne peuvent être égalés à un scalaire.
Les erreurs les plus sanctionnées
- 1Relation définissant le barycentre non maîtriséeQ1
Cette relation de base, pourtant nécessaire dès la première question, est inconnue d'un certain nombre de candidats.
« La relation définissant le barycentre de deux points est inconnue d'un certain nombre de candidats »
- 2Force d'inertie d'entraînement mal expriméeQ3, Q4
De nombreuses erreurs portent sur l'oubli de la masse ou sur la distance à l'axe de rotation prise à tort égale à la distance Terre-Lune, ainsi que des normes exprimées négativement.
« Le jury a noté de nombreuses erreurs dans l'expression de la force d'inertie d'entraînement »
- 3Absence de schémas et erreur de sommation vectorielleQ5
Le jury regrette le manque de schémas, qui aurait permis d'éviter l'erreur consistant à sommer les normes de deux forces alors qu'elles sont de directions opposées.
« Le jury conseille très vivement aux candidats de faire des schémas trop peu nombreux dans les copies »
- 4Caractère dispersif mal justifiéQ14, Q19
Seule l'étude de la dépendance de la vitesse de phase avec la pulsation permet de conclure sur le caractère dispersif d'une propagation, ce qui est souvent oublié.
« seule l'étude de la dépendance (ou non) de la vitesse de phase avec la pulsation peut permettre de conclure sur ce point »
- 5Confusion entre champ statique et champ uniformeQ29
L'équation de Maxwell-flux est souvent utilisée à tort pour justifier qu'un champ magnétique est statique, alors que ces deux notions doivent être distinguées.
« Le jury invite les candidats à bien séparer champ statique »
- 6Applications numériques non abouties
Un nombre non négligeable de candidats laissent leurs résultats sous forme de fractions ou avec des facteurs pi non calculés, ce qui ne permet pas d'attribuer les points associés.
« les applications numériques sont fréquemment non abouties »
Ce qui a été bien réussi
- La question 2, sur la masse volumique de la Terre, est généralement bien réussie.
- La question 8 sur l'angle sous lequel est vu un astre est souvent réussie.
- La question 30 sur le champ magnétique est plutôt réussie dans l'ensemble.
- La relation de structure de l'onde électromagnétique (Q37) est connue de la plupart des candidats.
Conseils du jury
- Toujours mener les applications numériques jusqu'au bout, avec le nombre de chiffres significatifs demandé.
- Faire des schémas, en particulier pour les sommes de forces ou de vecteurs de directions différentes.
- Justifier le caractère dispersif d'une onde uniquement par l'étude de la dépendance de la vitesse de phase avec la pulsation.
- Distinguer rigoureusement un champ statique (indépendant du temps) d'un champ uniforme (indépendant de l'espace).
Synthèse rédigée par WikiPrépa à partir du rapport officiel du jury (à télécharger en PDF). Les citations sont extraites du rapport.
Corrigé détaillé
39 questionsIndice, stratégie puis corrigé complet pour chaque question, avec les remarques du jury.Afficher ou masquer la section
Corrigé détaillé
39 questions39 questions corrigées une à une : un indice, puis la stratégie, puis le corrigé complet avec le résultat encadré et les remarques du jury. Chaque question est vérifiée avant publication.
- Q1Calculer la distance entre la Terre et le barycentre du système Terre–Lune (voir figure 1). Quelle remarque…
- Q2Exprimer la pulsation du mouvement de autour du Soleil en fonction de données astronomiques et de. Donner le…
- Q3Pourquoi ne tient-on pas compte des forces d'inertie de Coriolis dans l'étude des mouvements de et…
- Q4Pour le mouvement de relativement à, on note la force d'inertie d'entraînement et sa norme. On note de même…
- Q5Toujours pour le mouvement de relativement à, on note la force de gravitation exercée par le Soleil,, et la…
- Q6Exprimer la relation liant, et puis, après avoir effectué un développement limité à l'ordre 1 en, exprimer…
- Q7Dans toute cette question on appuiera son raisonnement par des schémas adaptés. Sous quels angles (en…
- Q8Préciser la signification éventuelle et l'unité de mesure usuelle (ou la dimension) du terme. Dans toute la…
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- Q9Préciser la signification et l'unité de mesure usuelle (ou la dimension) du terme.
- Q10Montrer que, lors de la propagation d'une onde de célérité, ce terme est toujours négligeable devant un…
- Q11Rappeler sans démonstration l'équation locale, liant les variations spatio–temporelles de et, qui exprime la…
- Q12Lorsque le fluide est un gaz parfait de pression au repos caractérisé par le rapport adiabatique constant…
- Q13On cherche le champ des vitesses. Exprimer, à l'ordre d'approximation cité ici, en fonction de,, et.
- Q14Déduire de l'équation d'Euler l'équation de dispersion liant et en fonction de et. La propagation est-elle…
- Q15Calculer la vitesse de groupe des ondes acoustiques dans l'air (gaz parfait,, masse molaire) au sommet de la…
- Q16Quelle circonstance autorise à négliger les variations de la pression dans l'air ? Pourquoi peut-on choisir…
- Q17Montrer qu'on peut choisir de façon à vérifier l'équation de Laplace (où désigne l'opérateur laplacien)…
- Q18Exprimer en fonction seulement de et de.
- Q19Que devient l'équation de Bernoulli au niveau de la surface libre de l'eau ? En déduire l'équation de…
- Q20Calculer la fréquence et la longueur d'onde d'une onde de gravité se propageant à la vitesse de phase. Ces…
- Q21On considère un point de coordonnées relativement au référentiel. Déterminer, à l'instant, ses coordonnées…
- Q22Montrer que l'hypothèse d'un niveau stationnaire définit le sillage par la relation de Kelvin,.
- Q23Montrer que.
- Q24En déduire que la connaissance de l'angle du sillage et de la vitesse de sa source permettent de déterminer…
- Q25Au vu de la figure 5, pouvez-vous déterminer et éventuellement commenter le sens et la vitesse de…
- Q26Calculer la densité particulaire atmosphérique (nombre de molécules par unité de volume) au niveau du sol.
- Q27Montrer que la pression évolue en fonction de l'altitude sous la forme et exprimer la hauteur…
- Q28Là où la densité particulaire des ions est maximale, on considérera que. En déduire une estimation de la…
- Q29Montrer que le champ magnétique est nécessairement statique. On négligera ce champ dans toute la suite de…
- Q30Expliciter la seconde loi de Newton pour un des électrons mobiles. En déduire que la densité volumique de…
- Q31Rappeler l'équation de Maxwell–Ampère; on notera la permittivité électronique du vide et sa perméabilité…
- Q32Dans la suite, on adoptera la formulation numérique où. Quel est le domaine de fréquence maximal de ces…
- Q33Décrire en quelques mots l'origine de chacun des termes de l'équation (3). Pourquoi n'y a-t-il aucun terme…
- Q34Montrer que les ondes électromagnétiques dans un tel milieu sont transverses puis établir leur équation de…
- Q35Exprimer en fonction de, et au premier ordre non nul en du développement limité. Commenter le résultat obtenu.
- Q36Que devient ici l'équation de dispersion ? Dans quel domaine de fréquence le milieu est-il transparent ? La…
- Q37Exprimer les champs magnétiques, et associés respectivement à chacune des ondes incidente, réfléchie et…
- Q38Quelle est la signification de la grandeur ? Sans étudier la fonction, tracer l'allure qualitative de la…
- Q39Comment choisir pour que la mesure de la durée séparant l'émission du signal et la réception de l'écho…
Description
Le problème étudie les éclipses de Soleil et les ondes qu'elles génèrent dans l'atmosphère. La première partie décrit le mouvement du système Soleil-Terre-Lune et les forces de marée à l'origine des éclipses. La deuxième étudie les ondes acoustiques, les ondes de gravité à l'interface eau-air et leur regroupement en ondes de sillage. La troisième traite de la propagation d'ondes électromagnétiques dans le plasma ionosphérique et du principe du sondage par écho.
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A2024 - PHYSIQUE II PC
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ÉCOLE DES PONTS PARISTECH, ISAE-SUPAERO, ENSTA PARIS, TÉLÉCOM PARIS, MINES PARIS, MINES SAINT-ÉTIENNE, MINES NANCY, IMT ATLANTIQUE, ENSAE PARIS, CHIMIE PARISTECH - PSL.
Concours Mines-Télécom, Concours Centrale-Supélec (Cycle International).
CONCOURS 2024
DEUXIÈME ÉPREUVE DE PHYSIQUE
L'usage de la calculatrice et de tout dispositif électronique est interdit.
sur la première page de la copie :
Éclipses du Soleil et ondes dans l'atmosphère
I Les éclipses du Soleil par la Lune
| Grandeur | Symbole | Valeur | Unité |
| Masse du Soleil |
|
|
kg |
| Masse de la Terre |
|
|
kg |
| Masse de la Lune |
|
|
kg |
| Distance Terre-Soleil |
|
|
m |
| Distance Terre-Lune |
|
|
m |
| Rayon du Soleil |
|
|
m |
| Rayon de la Terre |
|
|
m |
| Rayon de la Lune |
|
|
m |
I.A Le système Soleil, Terre, Lune
-
- Calculer la distance
D_(GT) entre la Terre et le barycentreG du système Terre-Lune (voir figure 1).
Quelle remarque peut-on faire, au vu de la valeur deR_T ?
Au vu de ce résultat, on poursuit l'étude du système Terre-Lune considéré comme un point matérielG , de masseM_T + M_L , en mouvement circulaire uniforme autour deO : D_(TS) = D_(GO) .
- Calculer la distance
-
- Exprimer la pulsation
ω_0 du mouvement deG autour du Soleil en fonction de données astronomiques et deG .
Donner le nom usuel et/ou la valeur numérique deT_0 = 2π/ω_0 ?
On veut analyser maintenant les mouvements respectifs des points matérielsL etT autour deG . À cet effet, on poursuit l'étude dans le référentiel barycentrique(R_g) = ( Gxyz) : ses axes sont les mêmes que ceux du référentiel héliocentrique (R_0 ) mais il est centré enG (figure 1).
- Exprimer la pulsation

-
- Pourquoi ne tient-on pas compte des forces d'inertie de Coriolis dans l'étude des mouvements de
T etL relativement à(R_g) ?
- Pourquoi ne tient-on pas compte des forces d'inertie de Coriolis dans l'étude des mouvements de
-
- Pour le mouvement de
L relativement à (R_g ), on notef⃗_e la force d'inertie d'entraînement etf_e = ‖f⃗_e‖ sa norme. On note de mêmef⃗_T la force de gravitation exercée par la Terre etf_T = ‖f⃗_T‖ . Exprimer en fonction des seules données astronomiques le rapportf_e/f_T , calculer l'ordre de grandeur associé puis proposer une brève conclusion (une courte phrase suffit).
- Pour le mouvement de
-
- Toujours pour le mouvement de
L relativement à(R_g) , on notef⃗_S la force de gravitation exercée par le Soleil,f⃗_m = f⃗_e + f⃗_S ,f_m = ‖f⃗_m‖ etF_m la valeur def_m dans le cas de l'alignement Soleil, Terre, Lune (dans cet ordre). Comment nomme-t-onf⃗_m ?
Exprimer le rapportF_m/f_T en fonction des seules données astronomiques, calculer son ordre de grandeur puis proposer une brève conclusion (ici aussi en une phrase).
- Toujours pour le mouvement de
I.B Les éclipses du Soleil par la Lune

-
- Exprimer la relation liant
T_0, T_1^′ etT_1 puis, après avoir effectué un développement limité à l'ordre 1 enT_1^′/T_0 , exprimerT_1 comme une fraction numérique deT_1 . Pour différentes raisons liées à la simplicité de la modélisation adoptée ici, les éclipses significatives sont en fait bien moins nombreuses.
- Exprimer la relation liant
-
- Dans toute cette question on appuiera son raisonnement par des schémas adaptés.
Si on tient compte en plus de la rotation propre de la Terre en
Le déplacement rapide de la zone éclipsée provoque un refroidissement localisé de la haute atmosphère qui se déplace rapidement par rapport à celle-ci. Ce refroidissement crée à son tour des ondes au sein de la haute atmosphère, dont l'étude fait l'objet du problème II.
II Ondes dans les fluides
II.A Le modèle fluide utilisé
-
- Préciser la signification éventuelle et l'unité de mesure usuelle (ou la dimension) du terme
f⃗_(autres) . Dans toute la suite, on considérera que ce terme est nul.
- Préciser la signification éventuelle et l'unité de mesure usuelle (ou la dimension) du terme
-
- Préciser la signification et l'unité de mesure usuelle (ou la dimension) du terme
grad^(→−)(v⃗^2)/2 .
- Préciser la signification et l'unité de mesure usuelle (ou la dimension) du terme
-
- Montrer que, lors de la propagation d'une onde de célérité
c , ce termegrad^(→−)(v⃗^2)/2 est toujours négligeable devant un autre terme de l'équation (1), sous réserve que‖v⃗‖≪c . Dans toute la suite, on considérera que cette approximation est vérifiée.
- Montrer que, lors de la propagation d'une onde de célérité
-
- Rappeler sans démonstration l'équation locale, liant les variations spatio-temporelles de
ρ etv⃗ , qui exprime la conservation de la masse du fluide lors de son mouvement.
- Rappeler sans démonstration l'équation locale, liant les variations spatio-temporelles de
Dans cette partie II, les sous-parties II.B, II.C et II.D sont indépendantes, sous réserve d'utiliser les résultats établis dans la sous-partie II.A ci-dessus.
II.B Ondes acoustiques
-
- Lorsque le fluide est un gaz parfait de pression au repos
P_0 caractérisé par le rapport adiabatiqueγ = C_P/C_V constant, exprimer la compressibilitéχ = − 1/V(∂V)/(∂P)|_S si la propagation des ondes acoustiques est isentropique. On ne fera pas nécessairement cette hypothèse dans ce qui suit.
- Lorsque le fluide est un gaz parfait de pression au repos
-
- On cherche le champ des vitesses
v⃗(x, t) = V_0_–exp[i(ωt − kx)]eˆ_x . Exprimer, à l'ordre d'approximation cité ici,V_0_– en fonction deA, ρ_0, ω etk .
- On cherche le champ des vitesses
-
- Déduire de l'équation d'Euler l'équation de dispersion liant
ω etk en fonction deχ etρ_0 . La propagation est-elle dispersive?
- Déduire de l'équation d'Euler l'équation de dispersion liant
-
- Calculer la vitesse de groupe des ondes acoustiques dans l'air (gaz parfait,
γ = 1, 4 , masse molaireM = 29 g ⋅ mol^(− 1) ) au sommet de la stratosphère (z = 50 km, T = 290 K ). On rappelle la valeur de la constante molaire des gaz parfaits,R = 8, 3 J ⋅ K^(− 1) ⋅ mol^(− 1) et, à toutes fins utiles, on donne√(12) ≃ 3, 5 .
- Calculer la vitesse de groupe des ondes acoustiques dans l'air (gaz parfait,
II.C Ondes de gravité

-
- Quelle circonstance autorise à négliger les variations de la pression dans l'air?
-
- Montrer qu'on peut choisir
A de façon à vérifier l'équation de LaplaceΔA = 0 (oùΔ désigne l'opérateur laplacien) ainsi que l'équation de Bernoulli généralisée (2) :
- Montrer qu'on peut choisir
-
- Que devient l'équation de Bernoulli au niveau de la surface libre de l'eau? En déduire l'équation de dispersion
ω^2 = gk . La propagation est-elle dispersive? On notera que cette équation de dépend pas des propriétés des fluides en contact; on admettra donc qu'elle s'applique encore dans le cas de l'interface entre deux couches de la haute atmosphère, par exemple.
- Que devient l'équation de Bernoulli au niveau de la surface libre de l'eau? En déduire l'équation de dispersion
-
- Calculer la fréquence et la longueur d'onde d'une onde de gravité se propageant à la vitesse de phase
v = 20 m ⋅ s^(− 1) . Ces données correspondent aux mesures effectuées par des microbarographes (sondes de mesure de faibles variations de pression) installés au sol lors de l'éclipse totale du 11 août 1999 dans le nord de la FRANCE.
- Calculer la fréquence et la longueur d'onde d'une onde de gravité se propageant à la vitesse de phase
II.D Ondes de sillage
On étudie d'abord un bateau
surface se propagent à la vitesse de phase

En déduire l'expression de la hauteur de l'eau
-
- Montrer que l'hypothèse d'un niveau stationnaire définit le sillage par la relation de Kelvin,
ω = k⃗ ⋅ V⃗ .
Pour transcrire ce résultat sous forme géométrique, on s'intéresse aux pointsQ, Q^′ du sillage qui sont atteints à l'instantt par une onde qui a été émise lorsque le bateau passait enO , donc à l'instantt = 0 . Ainsi, la distanceOQ correspond à un parcours pendant la duréet à la vitesse de phasev_φ de l'onde. De même, les pointsP, P^′ du sillage sont atteints par une onde qui a été émise lorsque le bateau était enA , etc.
◻ − 23 . Montrer queOQ^(→−) ⋅ QB^(→−) = 0 .
- Montrer que l'hypothèse d'un niveau stationnaire définit le sillage par la relation de Kelvin,
-
- En déduire que la connaissance de l'angle
θ du sillage et de la vitesseV de sa source permettent de déterminer la vitesse de phasev_φ de l'onde.
Le sillage peut ainsi être considéré comme l'enveloppe des cercles qui définissent l'extension maximale des ondes successivement émises lors du déplacement du point d'émission (figure 5 à gauche). La trajectoire du maximum de l'éclipse totale du 11 août 1999 est représenté figure 5 à droite, ainsi que le sillage de l'onde atmosphérique générée. Cette figure est tirée de l'article Farges T., Le Pichon A., Blanc E., Perez S., & Alcoverro B. (2003). Response of the lower atmosphere and the ionosphere to the eclipse of August 11, 1999. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 65(6), 717-726. Les points de mesure au sol sont des microbarographes (FLR, BRG BRA) et une station de sondage ionosphérique (FRC).
◻ − 25 . Au vu de la figure 5, pouvez-vous déterminer et éventuellement commenter le sens et la vitesse de déplacement de l'éclipse ainsi que la vitesse de phase de l'onde générée et sa nature?
- En déduire que la connaissance de l'angle

III Les sondages ionosphériques
III.A Densité électronique et fréquence de plasma
-
- Calculer la densité particulaire atmosphérique
n^∗ (nombre de molécules par unité de volume) au niveau du sol.
- Calculer la densité particulaire atmosphérique
-
- Montrer que la pression
P(z) évolue en fonction de l'altitude sous la formeP(z) = P_0 exp(− z/H) et exprimer la hauteur caractéristiqueH en fonction dek_B, T_0, g et de la masse moyennem_0 des molécules de l'air. Proposer un ordre de grandeur pourH .
- Montrer que la pression
-
- Là où la densité particulaire des ions est maximale, on considérera que
exp(− z/H) ≃ 10^(− 10) . En déduire une estimation de la densité particulairen_(max) des ions (N_2^+ etO_2^+ ) à cette altitude.
- Là où la densité particulaire des ions est maximale, on considérera que
-
- Montrer que le champ magnétique est nécessairement statique. On négligera ce champ dans toute la suite de cette partie III.A.
-
- Expliciter la seconde loi de Newton pour un des électrons mobiles.
-
- Rappeler l'équation de MAXWELL-AMPÈRE; on notera
ε_0 la permittivité électronique du vide etμ_0 sa perméabilité magnétique.
En déduire que les électrons et le champ électrique oscillent spontanément à la pulsationω_p que l'on exprimera en fonction den_0 et de constantes fondamentales.
- Rappeler l'équation de MAXWELL-AMPÈRE; on notera
-
- Dans la suite, on adoptera la formulation numérique
ω_p = α√(n_0) oùα = 56SI . Quel est le domaine de fréquence maximal de ces oscillations de plasma dans la haute atmosphère terrestre?
- Dans la suite, on adoptera la formulation numérique
III.B Propagation d'ondes électromagnétiques dans l'atmosphère
-
- Décrire en quelques mots l'origine de chacun des termes de l'équation (3). Pourquoi n'y a-t-il aucun terme lié au champ magnétique
B⃗ ? Quelle est la signification physique de la constanteτ ? Quelle est la particularité du modèle siτ → ∞ ? On se placera dans ce cas dans toute la suite.
- Décrire en quelques mots l'origine de chacun des termes de l'équation (3). Pourquoi n'y a-t-il aucun terme lié au champ magnétique
-
- Montrer que les ondes électromagnétiques dans un tel milieu sont transverses puis établir leur équation de dispersion exprimant
k⃗^2 en fonction de la céléritéc de la lumière dans le vide,ω, ω_0 et de la constanteω_p définie dans la partie III.B.
Dans la basse atmosphère, on étudie la propagation d'ondes électromagnétiques dans le domaine lumineux ; on admet que dans ces conditions ces ondes vérifient la conditionω_p≪ω≪ω_0 . On définit dans ce cas l'indice optiqueN par l'expressionv_φ = c/N de la vitesse de phase.
- Montrer que les ondes électromagnétiques dans un tel milieu sont transverses puis établir leur équation de dispersion exprimant
- Exprimer
N en fonction deω, ω_0 etω_p au premier ordre non nul enω du développement limité. Commenter le résultat obtenu.
-
- Que devient ici l'équation de dispersion? Dans quel domaine de fréquence le milieu est-il transparent? La propagation est-elle dispersive?
III.C Écho ionosphérique
La réflexion sur la surface

-
- Exprimer les champs magnétiques
B⃗_i, B⃗_r etB⃗_t associés respectivement à chacune des ondes incidente, réfléchie et transmise en fonction, suivant les cas, deE_0, c, ω, t, z, k, ρ_– ouβ_– .
En déduire l'expression deρ_– en fonction deω, c etk puis en fonction deω etω_p .
◻ − 38 . Quelle est la signification de la grandeurR = |ρ_–|^2 ?
Sans étudier la fonction, tracer l'allure qualitative de la courbeω ↦ R(ω) , en distinguant les deux casω < ω_p etω > ω_p .
Dans quel cas observe-t-on un écho ionosphérique?
On rappelle ici que la grandeurω_p dépend de la densité électroniquen_0 de l'ionosphère; cette densité électronique croît en général du sol (où on prendran_0 = 0 ) vers les hautes altitudes. Le signal émis, de pulsationω variable, est constitué d'impulsions brèves de duréeΔt .
- Exprimer les champs magnétiques
-
- Comment choisir
Δt pour que la mesure de la durée séparant l'émission du signal et la réception de l'écho permette de mesurer l'altitudeh de la surface de réflexion?
- Comment choisir
Formulaire d'analyse vectorielle
FIN DE L'ÉPREUVE
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Questions fréquentes
4 questionsLe sujet Mines physique 2 PC 2024 porte-t-il sur les éclipses de Soleil ?Afficher ou masquer la section
Questions fréquentes
4 questionsLe sujet Mines physique 2 PC 2024 porte-t-il sur les éclipses de Soleil ?
Oui, il étudie le mouvement Soleil-Terre-Lune à l'origine des éclipses, les ondes atmosphériques qu'elles génèrent et leur détection par sondage ionosphérique.
Le sujet Mines physique 2 PC 2024 est-il difficile ?
Le jury a apprécié qu'une majorité de copies soient bien rédigées et que les candidats aient bien avancé dans le sujet, malgré de nombreuses erreurs spécifiques question par question.
Quelles erreurs le jury a-t-il le plus relevées sur Mines physique 2 PC 2024 ?
Une relation du barycentre mal connue, une force d'inertie d'entraînement mal exprimée, un manque de schémas et une confusion entre champ statique et champ uniforme.
Faut-il bien connaître la propagation d'ondes dans les plasmas pour ce sujet Mines PC 2024 ?
Oui, la troisième partie porte entièrement sur la fréquence de plasma et la propagation d'ondes électromagnétiques dans l'ionosphère.
Pas de description pour le moment
