Techniques expérimentales, TP et entretiens oraux
Les épreuves de travaux pratiques et d'entretien de la Banque PT complètent les écrits : TP de physique et de sciences industrielles, oral de physique avec montage, entretien de motivation et présentation du TIPE. Elles évaluent la démarche expérimentale (protocole, mesure, incertitude, interprétation), la maîtrise des instruments, le respect des règles de sécurité et la capacité à expliquer clairement ses choix. Un candidat qui obtient un résultat médiocre mais sait l'analyser est souvent mieux noté qu'un candidat qui affiche une valeur juste sans justification.
Ce qui est noté
- Le protocole : objectif, dispositif, grandeur mesurée, méthode, conditions de sécurité, avant tout geste.
- La mesure : choix du calibre, réglage du zéro, attente de la stabilité, répétition, notation systématique des unités.
- L'incertitude : type A sur une série de mesures, type B sur un appareil (u = résolution/√3), combinaison quadratique, incertitude élargie U = k·u avec k = 2.
- L'exploitation : tableau de mesures, régression, confrontation à un modèle, discussion des écarts et des causes d'erreur.
- L'oral : présenter un montage ou un système en annonçant un plan, justifier un choix technologique, écouter la question avant de répondre.
Exemple rédigé
Mesure d'une résistance par la méthode volt-ampèremètre : U = 5,00 V avec u(U) = 0,02 V ; I = 48,0 mA avec u(I) = 0,5 mA. Calculer R et son incertitude.
R = U/I = 5,00/0,0480 = 104 Ω. Les incertitudes relatives valent u(U)/U = 0,004 et u(I)/I = 0,0104. Comme R = U·I⁻¹, les contributions se combinent quadratiquement : u(R)/R = √(0,004² + 0,0104²) ≈ 0,0111, soit u(R) ≈ 1,2 Ω. On écrit R = (104 ± 2) Ω avec k = 2. La contribution dominante vient de la mesure de courant : c'est sur ce point qu'il faut améliorer le protocole, par un calibre plus fin ou une mesure sur plusieurs points. Cette phrase de conclusion, qui identifie la source d'incertitude et propose une amélioration, est explicitement attendue.
Les pièges
Présenter un résultat sans unité ni incertitude ; confondre précision de l'appareil et dispersion des mesures ; oublier de régler le zéro ; choisir un calibre inadapté ; manipuler sous tension sans précaution ; décrire le montage après l'avoir réalisé ; à l'entretien, répondre par oui ou non sans développer, ou réciter un discours appris ; ignorer les questions de relance du jury.