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  Melzani M.,
lycée Pierre de
Coubertin,
Meaux
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  Archives CPGE TSI2 Coubertin (2016-17, 2017-18, 2018-19)/

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Partie I : Électronique

diagramme des deux mondes

Rappels de 1ère année

  • Document de révision sur l'électronique (lien).
  • Document de révision sur les systèmes linéaires (lien), et la correction des dernières questions (lien).
  • TD/TP 1 de révision (lien), correction de la partie TP.
  • DM 1 2018-19 (lien) : révisions d'électronique, et correction.
  • DM 1 2017-18 (lien) : révisions sur les filtres, et correction.
  • DM 1 2016-17 (lien) : révisions sur les filtres, et correction.

 

Chapitre 1 : Amplificateur linéaire intégré et montages à rétroaction

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien) et correction.
  • Fiche bilan (lien).
  • DM 2 2017-19 (lien) : étude d'un filtre actif, et correction.
  • DM 2 2016-17 (lien) : étude d'un filtre actif, et correction.
  • TP 2 (lien) : caractéristique \(v_s(\epsilon)\) d'un ALI idéal ; mise en évidence de quelques défauts des ALI, et correction.
  • TP 3 (lien) : comparaison théorie/expérience concernant le gain de l'amplificateur non-inverseur, et correction.
  • Voir pages sur les TP pour les notices de l'ALI, du multimètre, des résistances.

 

Chapitre 2 : Oscillateurs électroniques

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien) et correction.
  • Fiche bilan (lien).
  • Compléments sur l'oscillateur de Wien et l'alternance entre régime linéaire/saturé de l'ALI (lien).
  • Script Python (lien) permettant de tracer les signaux produits par l'oscillateur de Wien, ainsi que leurs spectres.
  • DM 3 (lien) : approche documentaire sur le laser vu comme un oscillateur optique, bilan et correction.
  • TP 4 (lien) : oscillateur quasi-sinusoïdal (oscillateurs de Wien et à $R<0$).
  • TP 5 (lien) : régression linéaire pour la période d'un oscillateur à relaxation (multivibrateur astable).
    Voir la rubrique TP pour le document sur la regression linéaire.

 

Chapitre 3 : Électronique numérique, filtrage

  • TP 7 sur la numérisation d'un signal analogique (lien) : influence de l'échantillonnage.
  • TP 8 sur la numérisation et le traitement numérique (lien) : influence de la quantification, manipulation numérique.

 

Autres TP

  • TP 6 (lien) : redressement avec montages à diodes, régression linéaire. Corrections dans le lien.
  • TP 9 évalué type concours (oscillateur à relaxation, incertitudes, régression linéaire) (lien), et grille d'évaluation.
  • TP de révision oraux 2016-17 (lien) : oscillateurs à relaxation, et éléments de correction.
  • TP de révision oraux 2016-17 (lien) : sujet 0 CCS + redressement à diodes.

 

  • Points techniques (hors programme, lien) : montage inverseur sous forme de schéma bloc ; oscillateur à résistance négative sous forme de schéma "amplificateur + filtre passe bande".

 

Ailleurs dans l'année




Partie II : Thermodynamique et mécanique des fluides

diagramme des deux mondes

Rappels de 1ère année

 

Chapitre 1 : Statique des fluides

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien) et correction.
  • Fiche bilan (lien).
  • DM 4 2017-19 (lien) : modèles de l'atmosphère et correction.
    Code Python permettant de tracer \(p(z)\) pour les deux modèles ainsi que les données mesurées (figures obtenues : 1, 2).
  • DM 4 2016-17 (lien) : modèle d'atmosphère non isotherme, et correction.
  • Des détails sur le tonneau de Pascal.

 

Chapitre 2 : Description d'un fluide en écoulement stationnaire

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien).
  • Fiche bilan (lien).
  • Un exemple de carte météo qui utilise, en fonction de l'option choisie à gauche ("bord" ou "gradient") soit le point de vue lagrangien (on suit des particules de fluide dans leur mouvement, c'est affiché par défaut quand on ouvre le site), soit le point de vue eulérien (la direction et l'intensité du vent sont donnés à certains endroits qui restent fixes dans le temps). Un autre exemple avec le point de vue lagrangien (le site ne fonctionne pas toujours).
  • Code Python permettant de tracer les exemples de cartes de vitesse + lignes de courant + mouvement et déformation des particules de fluides.

 

Chapitre 3 : Viscosité, bilan d'énergie et relation de Bernoulli

 

Chapitre 4 : Utilisation des transformations infinitésimales en thermodynamique

 

Chapitre 5 : Diagrammes d'état des fluides réels purs

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien) et correction.
  • Fiche bilan (lien).
  • DM 8 2018-19 (lien) : étude d'un cycle réfrigérant et correction.
  • DM 6 2017-18 (lien) : fonctionnement d'un congélateur, comparaison de modèles (extrait G2E2013) et un peu de chimie et correction.
  • DM 7 2016-17 (lien) : cycle de Rankine (extrait CCP TSI 2012), plus révisions de mécanique et de chimie, et correction.
  • Fiche manips (lien) : ébullition à 20°C, eau liquide à -20°C, pallier de solidification, bouillant de Franklin. Version complétée.
    Lien Unisciel vers une vidéo du bouillant de Franklin, et de l'eau liquide à -20°C.
  • Exemple de tables de données thermodynamiques pour l'eau (lien externe).

 

Chapitre 6 : Transfert d'énergie par conduction thermique

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien), correction.
  • Fiche bilan (lien).
  • DM 9 2017-19 (lien) : études de différents vitrages, et correction.
  • DM 10 2016-17 (lien) : refroidissement d'un plongeur, et correction.
  • Fiche manips (lien ou autre) : profil de température dans une barre chauffée. (Lien vers des détails plus techniques.)

 

Chapitre 7 : Thermodynamique des systèmes ouverts, applications industrielles

 

Points techniques :

(hors programme et pas vraiment à destination des étudiants de cpge)

  • Cinématique des écoulements (lien).
    Liens entre allure des lignes de courant, div et rot, et mouvement des particules de fluide ; liens entre incompressible/$D_v=$cst et stationnaire/$D_m=$cst.
    Code Python associé aux tracés.
  • 1ère identité thermodynamique (lien).
    Démonstration, rôle d'un travail utile, précisions sur la définition de la température.
  • 1er principe pour un système ouvert (lien).
    Démonstration, influence des frottements parois-fluide.
  • Axiomatisation de la thermodynamique (lien).
    Définitions de $U$, $Q$, $T$, démonstration de l'existence de $S$ et du second principe, etc.

 

Ailleurs dans l'année

  • DS 2 2018-19 (lien) : électronique (oscillateur électronique, PT A 2015), statique des fluides (sous marin, CCP TSI 2012 ; barrage poids ; atmosphère des planètes, CCP TSI 2015).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 2 2017-18 (lien) : statique des fluides (plongée sous-marine, TPC2015 ; atmosphère des planètes, CCP TSI 2015), thermodynamique de 1ère année (cycle du moteur à explosion), ALI et oscillateurs électroniques (générateur de signaux à balayage, PT 2017).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 2 2016-17 (lien) : oscillateur électronique (extrait PT2015), thermodynamique sup (moteur Stirling dans sous-marin, ccp2012), statique des fluides (sous marin, ccp2012 ; bilan des forces sur barrage poids).
    Correction, grille d'évaluation, et la grille des notes.
  • DS 3 2018-19 (lien) : thermodynamique (machines thermiques, chauffage d'une habitation, étude d'un congélateur, G2E2013), fluides en écoulement (autour d'un gazoduc, CCS phys-chim 1 TSI 2017).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 3 2017-18 (lien) : thermodynamique (étude d'une pompe à chaleur, du refroidissement d'une maison, PT épreuve B 2017), relation de Bernoulli (vidange d'un réservoir d'eau, inspiré de oral CCS 2015).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
    Rq : La correction du sujet PT B 2017 thermo est ici.
  • DS 3 2016-17 (lien) : thermodynamique (machines thermiques, chuffage d'une habitation, étude d'un congélateur, G2E2013).
    Correction, grille d'évaluation, et la grille des notes.
  • DS 4 2018-19 (lien) : E-pH (argent), puis CCP TSI 2016 : ondes (son et sonar), oxydoréduction et 1er ppe (eau oxygénée), thermodynamique spé (jetpack), mécanique des fluides (débimètres).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 4 2017-18 (lien) : chimie 2nd ppe (synthèse de l'ammoniac, CCP TSI chimie 2013), chimie oxydoréduction, titrage, E-pH (dosage ions fer II, CCP TSI chimie 2013), chimie 1er ppe (énergie produite par plongeur ; chaufferette chimique), transferts thermiques (refroidissement d'un plongeur).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 5, concours blanc 2017-18 (lien) : optique ondulatoire (montage à trois fentes d'Young, PT physique A 2017), cinétique, chimie oxydoréduction et du 1er ppe, 1er ppe pour système ouvert (propulseur à eau oxygénée, problème II de CCP 2016), écoulement stationnaire, Bernoulli (étude de débimètres, problème III de CCP 2016).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 5 2016-17 (lien) : concours blanc, statique des fluides (plongée sous-marine, TPC2015), transfert thermique (ondes thermiques dans le sol, PT phys.B 2016), optique ondulatoire (diffraction, trous Young), thermochimie (combustion gazole, e3a psi 2016), chimie (titrage simple).
    Correction, grille d'évaluation, et la grille des notes.
  • DS 6.2 2018-19 (lien) : concours blanc, thermodynamique (turboréacteurs d'avion, PT B 2014).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 6 2016-17 (lien) : électromagnétisme (mécanisme de la foudre et de l'orage, ATS2016), thermodynamique (modèle d'atmosphère, même sujet), statique et Bernoulli (pluie, même sujet). N'étaient pas à faire : questions 7, 8, 19 à 26, 57 à 60.
    Grille d'évaluation, et la grille des notes.
  • DS 7 2018-19 (lien) : électromagnétisme (mécanisme de la foudre et de l'orage, ATS2016), thermodynamique (modèle d'atmosphère, même sujet), statique et Bernoulli (pluie, même sujet).

 




Partie III : Chimie

Divers documents et liens

 

Rappels de 1ère année

  • Rappels sur les méthodes de suivi d'une réaction (lien).
  • Rappels sur l'oxydoréduction (lien), et correction des questions.
    Les questions constituent le DM 13.
  • TP 11 (lien) : titrage conductimétrique d'un mélange d'acides.
  • DM 17 (lien) : révisions architecture de la matière, et correction.
  • DM 13 2016-17 (lien) : révisions de cinétique chimique, et correction.

 

Chapitre 1 : Thermodynamique des réactions chimiques : utilisation du 1er principe

 

Chapitre 2 : Équilibre et évolution d'un système chimique

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien), et correction.
  • Fiche bilan (lien).
  • DM 11 (lien) : synthèse industrielle de l'ammoniac, et correction.
  • TP 9 (lien) : détermination expérimentale d'une constante d'équilibre, et éléments de correction.

 

Chapitre 3 : Diagrammes potentiel-pH

 

Ailleurs dans l'année

  • DS 4 2017-18 (lien) : chimie 2nd ppe (synthèse de l'ammoniac, CCP TSI chimie 2013), chimie oxydoréduction, titrage, E-pH (dosage ions fer II, CCP TSI chimie 2013), chimie 1er ppe (énergie produite par plongeur ; chaufferette chimique), transferts thermiques (refroidissement d'un plongeur).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 4 2016-17 (lien) : chimie (autour de l'aluminium, CCP TSI chimie 2014 ; extraction du silicium, ccs tsi physique 2 2015).
    Correction, grille d'évaluation, et la grille des notes.
  • DS 5, concours blanc 2017-18 (lien) : optique ondulatoire (montage à trois fentes d'Young, PT physique A 2017), cinétique, chimie oxydoréduction et du 1er ppe, 1er ppe pour système ouvert (propulseur à eau oxygénée, problème II de CCP 2016), écoulement stationnaire, Bernoulli (étude de débimètres, problème III de CCP 2016).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 5 2016-17 (lien) : concours blanc, statique des fluides (plongée sous-marine, TPC2015), transfert thermique (ondes thermiques dans le sol, PT phys.B 2016), optique ondulatoire (diffraction, trous Young), thermochimie (combustion gazole, e3a psi 2016), chimie (titrage simple) .
    Correction, grille d'évaluation, et la grille des notes.
  • DS 6 2017-18 (lien) : électro- et magnétostatique, Maxwell (microphone électrostatique, CCP TSI 2011), chimie (autour de l'aluminium, CCP TSI chimie 2014).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • Révisions de chimie : structure de la matière, puis tableau d'avancement (lien) et correction.
  • Révisions de cinétique des réactions chimiques (lien) et exercice (et correction). Voir aussi cet extrait CCP 2016 (II.2) (il est d'ailleurs recommandé de faire le sujet complet, cf liste des sujets ccp).
  • TP de révision oraux 2016-17 : chimie (titrage conductimétrique d'un mélange d'acide).
  • Voir aussi les sujets de concours écrits dans la rubrique correspondante.



Partie IV : Optique

diagramme des deux mondes

Rappels de 1ère année

  • TP 12 : lentilles minces (lien).
  • Une animation permettant de visualiser objet et image conjugués par une lentille.

 

Chapitre 1 : Introduction à l'optique ondulatoire

 

Chapitre 2 : Interférences à deux ondes

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien) et correction.
  • Fiche bilan (lien).
  • Animation montrant l'effet de la somme de deux ondes : interférences constructives ou destructives.
  • Animation d'interférences à deux ondes.
    Sélectionner 2 fentes (avec une seule c'est de la diffraction sans interférnces). D est la distance fentes-écran, a la largeur de chaque fente, a12 l'écart entre deux fentes. Dans cette simulation, le fait que les fentes diffractent de la lumière dans un angle restreint est pris en compte. C'est pourquoi les franges ne sont pas homogènes sur tout l'écran. Ceci n'est pas pris en compte dans la démonstration du cours.
    Une autre animation.
  • DM 18 (lien) : interférométrie stellaire, et correction.
    Lien d'actualité sur l'utilisation d'un tel télescope.
  • TP 13 (lien) : interférences à deux ondes, réseaux, et discussion.

 

Chapitre 3 : Interférences à N ondes, réseaux

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien).
  • Fiche bilan (lien).
  • Animation de diffraction par un réseau.
    En particulier, on peut cliquer sur "vue de dessus", et prendre 500 traits/mm pour ne pas avoir trop d'ordres.
  • DM 19 (lien) : spectroscopie à rayons X pour l'étude de la matière, et correction.
  • Page web qui répertorie les spectres d'émission de nombreux éléments.
  • TP 15 (lien) : spectroscopie et mesure absolue de longueur d'onde avec un goniomètre, et discussion.
  • TP 15 2017-18 (lien) : spectroscopie et mesure relative de longueur d'onde par construction d'un spectromètre, et discussion.
  • TP 15 2016-17 (lien) : spectroscopie.

 

Ailleurs dans l'année

  • DS 5 2017-18 (lien) : optique ondulatoire (montage à trois fentes d'Young, PT physique A 2017), cinétique, chimie oxydoréduction et du 1er ppe, 1er ppe pour système ouvert (propulseur à eau oxygénée, problème II de CCP 2016), écoulement stationnaire, Bernoulli (étude de débimètres, problème III de CCP 2016).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 5 2016-17 (lien) : concours blanc, statique des fluides (plongée sous-marine, TPC2015), transfert thermique (ondes thermiques dans le sol, PT phys.B 2016), optique ondulatoire (diffraction, trous Young), thermochimie (combustion gazole, e3a psi 2016), chimie (titrage simple) .
    Correction, grille d'évaluation, et la grille des notes.
  • DS 6.1 2018-19 (lien) : concours blanc, statique des fluides (plongée sous-marine, TPC2015), transfert thermique (ondes thermiques dans le sol, PT phys.B 2016), optique ondulatoire (diffraction, trous Young), thermochimie (combustion gazole, e3a psi 2016), chimie (titrage simple).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 6 2016-17 (lien) : électromagnétisme (mécanisme de la foudre et de l'orage, ATS2016), thermodynamique (modèle d'atmosphère, même sujet), statique et Bernoulli (pluie, même sujet). N'étaient pas à faire : questions 7, 8, 19 à 26, 57 à 60.
    Grille d'évaluation, et la grille des notes.
  • Voir aussi les sujets de concours écrits dans la rubrique correspondante.



Partie V : Électromagnétisme

diagramme des deux mondes

Rappels de 1ère année

 

Chapitre 1.1 : Électrostatique : champ $\vec{E}$ et potentiel $V$

 

Chapitre 1.2 : Électrostatique : Théorème de Gauss

 

Chapitre 2 : Magnétostatique

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien), et correction.
  • Fiche bilan (lien).
  • DM 16 : pince ampèremétrique (lien), et correction.
  • Animation permettant de tracer des lignes de champ magnétique (cependant, on ne voit pas le sens des lignes de champ, mais vous savez le deviner). Une autre animation qui illustre le théorème d'Ampère.
  • Une vidéo de la magnétosphère solaire observée par un satellite de la Nasa. Il s'agit d'une éruption solaire. On peut visualiser les lignes de champ magnétique car ce sont elles qui "portent" le plasma chaud.

 

Chapitre 3 : Formulation de l'électromagnétisme : équations de Maxwell

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien), et correction.
  • Fiche bilan (lien).
  • TP 13 (lien) : résolution numérique de l'équation de Laplace, et script Python de départ.
  • Voir la fiche d'analyse vectorielle dans la partie maths pour div, rot, etc...

 

Chapitre 4 : Bilans d'énergie en électromagnétisme

 

Chapitre 5.0 : Généralités sur les ondes

  • Fiche de début de chapitre et exercices (lien).
  • Animation 1 ou une autre permettant de voir que la somme de deux OPPM de même amplitude est une onde stationnaire.
  • Animation et Vidéo de l'expérience de la corde de Melde.

 

Chapitre 5 : Ondes électromagnétiques

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien), et correction.
  • La page Wikipédia sur la polarisation montre, vers le début, une animation du mouvement du vecteur \(\vec{E}\) dans les cas des polarisations elliptiques, circulaires, et rectilignes.
  • Quelques applications technologiques de la polarisation de la lumière : lien ici.

 

Chapitre 6 : Réflexion des ondes électromagnétiques sur un conducteur parfait

  • Fiche de début de chapitre (lien).
  • TD (lien).
  • TP 16 : polarisations, ondes centimétriques (lien).
  • Extrait sujet ccp 2014, partie sur la réflexion d'une OPPM (lien).

 

Ailleurs dans l'année

  • DS 7 2018-19 (lien) : électromagnétisme (mécanisme de la foudre et de l'orage, ATS2016), thermodynamique (modèle d'atmosphère, même sujet), statique et Bernoulli (pluie, même sujet).
  • DS 6 2017-18 (lien) : électro- et magnétostatique, Maxwell (microphone électrostatique, CCP TSI 2011), chimie (autour de l'aluminium, CCP TSI chimie 2014).
    Correction, grille d'évaluation, grille des notes.
  • DS 6 2016-17 (lien) : électromagnétisme (mécanisme de la foudre et de l'orage, ATS2016), thermodynamique (modèle d'atmosphère, même sujet), statique et Bernoulli (pluie, même sujet). N'étaient pas à faire : questions 7, 8, 19 à 26, 57 à 60.
    Grille d'évaluation, et la grille des notes.
  • Révisions sur l'induction (CCP 2013 partie 4, amortissement électromagnétique et CCP 2012 2ème problème, moteur asynchrone, 2016-17).
  • Voir aussi les sujets de concours écrits dans la rubrique correspondante.


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