Physique : mécanique du point, électricité et thermodynamique
Le volet physique du concours ENI couvre la mécanique du point, l'électricité (lois des circuits, régimes transitoires), la thermodynamique et l'optique géométrique, au niveau du baccalauréat scientifique. Les exercices privilégient les applications numériques : on attend un calcul littéral, puis la substitution des valeurs avec unités et un nombre cohérent de chiffres significatifs.
Mécanique : la méthode
- Choisir un référentiel galiléen, faire le bilan des forces, projeter sur les axes.
- Séparer le mouvement horizontal (uniforme, sans frottement) du mouvement vertical (uniformément varié, accélération g).
- Au sommet de la trajectoire, la composante verticale de la vitesse s'annule : cette équation donne la date du sommet, puis la hauteur maximale.
Exemple rédigé
Un projectile est lancé à v0 = 20 m/s sous α = 30° au-dessus de l'horizontale ; on prend g = 10 m/s² et on néglige l'air. v0x = 20 × cos30° ≈ 17,3 m/s ; v0y = 20 × sin30° = 10 m/s. Date du sommet : v0y − g·t = 0, soit t = 1,0 s. Hauteur maximale : h = v0y²/(2g) = 100/20 = 5,0 m. Portée : x = v0² sin(2α)/g = 400 × sin60° / 10 ≈ 34,6 m.
Chaque résultat est accompagné de son unité et de son sens physique (vitesse horizontale constante, accélération verticale descendante).
Pièges
Oublier de convertir les centimètres en mètres ou les grammes en kilogrammes ; mélanger degrés et radians dans les fonctions trigonométriques ; annoncer une vitesse sans direction ni sens ; dans un circuit, confondre tension aux bornes d'un générateur (E − rI) et force électromotrice ; en thermodynamique, oublier que la température se met en kelvins dans PV = nRT.