Analyse Examens Nationaux – MÉCANIQUE | 2BAC Sciences Mathématiques | 2015–2025
CDR 2025 SM — Poids Mécanique : 27 % (même structure que SP + champ électrostatique sur particule chargée) • Source : exsm2.pdf
| Année | Sess. | Ex. | Pts | Partie 1 – Contexte | Partie 2 – Contexte | Newton Translation |
Newton Satellites |
Lorentz / Champ E |
Rotation ΣM=Jθ̈ |
Syst. Oscillants |
Remarques |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2025 | N | 5 | 5,25 | Saut à l'élastique – système solide-ressort vertical, oscillations libres avec frottements, énergie mécanique Em, amortissement. Équation différentielle. Régimes oscillatoires. | — | ✓✓Solide-ressort vert. Énergie, régimes |
1/5 SD. Exercice mono-partie. Solide-ressort vertical (originalité : pas horizontal). | ||||
| 2024 | R | 4 | 5 | P1 : Chute verticale d'un solide dans un liquide (f=kv, poussée d'Archimède FA) – équation différentielle, vL, τ, Euler numérique. | P2 : Mouvement d'un pendule pesant – petites oscillations, équation diff. ΣM=J·θ̈, T₀=2π√(J/mgℓ), énergie mécanique, diagramme d'énergie. | ✓✓Chute f=kv + Archimède |
✓✓Pendule pesant T₀, Em diagramme |
3/5 SD. Structure 4 exercices. Méthode Euler numérique. | |||
| 2023 | N | 4 | 5,25 | P1 : Mouvement d'un projectile dans le champ de pesanteur uniforme – équations horaires x(t), y(t), trajectoire parabolique, portée, flèche. | P2 : Mouvement d'un pendule élastique (solide-ressort horizontal, m, k) – équation diff., T₀=2π√(m/k), diagramme espace xG(t). | ✓✓Projectile (plan uniforme) |
✓✓Solide-ressort T₀, xG(t) |
2/5 SD. Structure 4 exercices. Projectile + oscillateur classique. | |||
| 2023 | R | 4 | 5,5 | P1 : Mouvement d'un skieur sur plan incliné (avec frottements, 2 phases : descente + horizontal) – équations diff., aGx, vL, distance d'arrêt. | P2 : Séparation isotopique – particule chargée dans champ électrostatique uniforme (F=qE, E=U/d) puis déviation. Trajectoire parabolique dans champ E. Identification isotopes. | ✓Plan incliné 2 phases, frottement |
✓✓Champ électrostat. F=qE, déflexion |
2/5 SD. 'Séparation isotopique' par champ E = thème original. Déflexion électrostatique F=qE. | |||
| 2022 | N | 3 | 5,75 | P1 : Mouvement d'un parachutiste en chute verticale (f=kv²) – équation diff., vL=√(mg/k), τ, courbe vG(t), régimes. | P2 : Pendule pesant (petites oscillations) – ΣMΔ=J·θ̈, T₀=2π√(J/mgℓ), énergie mécanique, diagramme d'énergie. | ✓✓Chute f=kv² vL, τ |
✓✓Pendule pesant T₀, Em diagramme |
3/5 SD. Parachutiste avec f=kv² (quadratique). Structure 4 exercices. | |||
| 2022 | R | 3 (P1+P2) |
5,75 | P1 : Séparation des ions ³⁵Cl⁻ et ³⁷Cl⁻ dans champ magnétique uniforme (Force Lorentz, R=mv/(|q|B), spectrométrie de masse). | P2 : Pendule de torsion – moment couple de rappel Mc=−C·θ, relation fondamentale ΣMΔ=J·θ̈, T₀=2π√(J/C), énergie mécanique. Détermination C, J. | ✓✓Force Lorentz Spectrométrie |
✓Pendule torsion T₀, J, C |
3/5 SD. Séparation isotopique = thème récurrent SM. Pendule torsion + energie. | |||
| 2021 | N | 4 (P1+P2) |
3+5,25 →5,75 |
P1 : Mouvement d'un satellite artificiel autour de la Terre – orbite circulaire, 2ᵉ loi Newton → MCU, 3ᵉ loi Kepler T²/r³=K, vitesse v, altitude h. | P2 : Étude énergétique d'un oscillateur mécanique (solide-ressort horizontal, K, Xm) – Em=Ec+Epe, conservation Em. Xm, T₀, diagramme énergie. | ✓✓Satellite MCU Kepler T²/r³=K |
✓✓Solide-ressort Énergie, diagramme |
3/5 SD. Structure 4 exercices. Satellite + oscillateur (même structure 2017 N). | |||
| 2021 | R | 3 (P1+P2) |
2,25+3 ,5 |
P1 : Mouvement d'un satellite artificiel – référentiel géocentrique galiléen, MCU, 2ᵉ loi Newton → centripète, 3ᵉ loi Kepler, calcul r. | P2 : Étude énergétique d'un oscillateur mécanique (solide-ressort) – équation horaire x(t), T₀, Em=Ec+Epe, diagramme espace, détermination k. | ✓✓Satellite MCU Kepler |
✓✓Solide-ressort T₀, Em, diagramme |
Même structure que 2021 N. Satellite + oscillateur élastique. |
| 2020 | N | 3 | 5 | Mouvement du sportif (motard/sauteur) sur piste : plan incliné + zone de lancement + phase aérienne (projectile). Équations horaires, portée horizontale. Ou : Mouvement plan incliné + chute. | — | ✓✓Plan incliné + projectile |
Exercice mono-partie. Mouvement plan incliné → projectile. Structure 3 exercices physique. | ||||
| 2020 | R | 3 (P1+P2) |
3+3 | P1 : Séparation des isotopes d'un élément chimique dans champ magnétique uniforme (Lorentz) – R=mv/|q|B, spectrométrie. | P2 : Étude énergétique d'un pendule pesant – ΣMΔ=J·θ̈, T₀=2π√(J/mgℓ), Em=Ec+Epp, diagramme énergie. | ✓✓Lorentz Spectrométrie |
✓✓Pendule pesant T₀, Em |
3/5 SD. Séparation isotopique par champ B + pendule pesant (double structure récurrente). | |||
| 2019 | N | 4 | 5,5 | P1 : Chute d'une bille dans un liquide visqueux (f=kv, Archimède) – équation diff., vL, τ=m/k, méthode Euler numérique. | P2 : Mouvement d'un oscillateur (solide-ressort) – T₀=2π√(m/k), équation horaire x(t)=Xm·cos(ω₀t+φ), énergie mécanique Em. | ✓✓Chute f=kv Euler numérique |
✓✓Solide-ressort T₀, Em, xG(t) |
3/5 SD. Méthode d'Euler numérique apparaît (thème récurrent depuis 2019). Oscillateur élastique. | |||
| 2019 | R | 4 | 3,25 | P1 : Mouvement d'un skieur sur plan incliné (frottements) – éq. diff., aGx, décélération, distance arrêt. | P2 : Mouvement d'une sphère chargée dans champ de pesanteur et champ électrique uniforme – F=qE et P combinés, trajectoire, déflexion électrostatique. | ✓Plan incliné frottement |
✓✓Champ E F=qE, déflexion |
2/5 SD. Exercice léger (3,25 pts). Combinaison pesanteur + champ E = thème SM exclusif. | |||
| 2018 | N | 3 | 5,5 | P1 : Mouvement de l'oscillateur (corps solide-ressort) horizontal – T₀=2π√(m/k), équation horaire x(t), Xm, diagramme espace. | P2 : Détermination du rayon de l'orbite de la Lune autour de la Terre – orbite circulaire, MCU, 3ᵉ loi Kepler, 2ᵉ loi Newton centripète, calcul r. | ✓✓Lune/Terre MCU Kepler, r orbite |
✓✓Solide-ressort T₀, xG(t), Xm |
3/5 SD. Structure 4 exercices. Solide-ressort + Lune/Terre (Kepler). | |||
| 2018 | R | 3 | 5,5 | P1 : Mouvement d'un skieur sur plan incliné A'B' (descente avec frottements) puis horizontal B'C' (décélération) – 2 phases, aGx, vA, dB'C'. | P2 : Mouvement d'un pendule simple (faibles oscillations) – ΣMΔ=−mgsinθ≈−mgθ, T₀=2π√(L/g), θ(t)=θmax·cos(ω₀t+φ), Em=Ec+Epp. | ✓✓Plan incliné 2 phases, dA |
✓✓Pendule simple T₀, Em, θ(t) |
2/5 SD. Skieur (plan incliné + horizontal) + pendule simple. Structure classique. | |||
| 2017 | N | 3 | 5,5 | P1 : Mouvement de l'oscillateur mécanique (solide-ressort horizontal) sans frottements – T₀, x(t), Xm, diagramme espace, énergie. | P2 : Détermination du rayon de l'orbite de la Lune autour de la Terre – MCU, 3ᵉ loi Kepler T²/r³=K, masse Terre. | ✓✓Lune/Terre MCU Kepler, calcul r |
✓✓Solide-ressort T₀, xG(t), énergie |
3/5 SD. Structure quasi identique à 2018 N. Oscillateur + Lune/Terre. | |||
| 2017 | R | 3 | 5,25 | P1 : Étude du mouvement de chute de deux corps – pendule d'Atwood ou 2 solides liés. Système (M+m), acc. a, tension fil T. | P2 : Étude du mouvement d'un pendule pesant (petites oscillations) – ΣMΔ=J·θ̈, T₀=2π√(J/mgℓ), conservation Em. | ✓✓Système 2 corps Accélération, T fil |
✓✓Pendule pesant T₀, Em |
3/5 SD. 'Chute deux corps' = pendule d'Atwood (thème récurrent SM). Pendule pesant. | |||
| 2016 | N | 3 | 5,5 | P1 : Étude de la chute verticale avec frottement fluide (f=kv) – équation diff., vL=mg/k, τ=m/k, courbe vG(t), régimes. | P2 : Étude du mouvement d'un pendule de torsion – couple de rappel Mc=−Cθ, ΣMΔ=J·θ̈, T₀=2π√(J/C), amortissement, diagramme énergie. | ✓✓Chute f=kv vL, τ, régimes |
✓✓Pendule torsion T₀, J, C |
3/5 SD. Chute avec frottement + pendule torsion. Structure typique 2016-2017. |
| 2016 | R | 3 | 5,5 | P1 : Action d'un champ électrostatique uniforme et d'un champ magnétique uniforme sur un faisceau d'électrons – F=qE + F=qv×B, déflexion combinée. | P2 : Mouvement d'un pendule élastique (solide-ressort horizontal) – T₀=2π√(m/k), x(t), Xm, diagramme espace, énergie. | ✓✓Champ E+B déflexion double |
✓✓Solide-ressort T₀, xG(t) |
3/5 SD. Déflexion combinée E+B = thème exclusif SM (non présent en SP). Solide-ressort classique. | |||
| 2015 | N | 3 | 5,5 | P1 : Étude de la chute verticale d'une bille avec frottement fluide (f=kv) – équation diff., vL=mg/k, τ=m/k, régimes transitoire et permanent. | P2 : Étude énergétique d'un pendule élastique (solide-ressort horizontal) – T₀=2π√(m/k), Em=Ec+Epe, conservation Em, diagramme énergie. | ✓✓Chute f=kv vL, τ, régimes |
✓✓Solide-ressort Em, diagramme |
2/5 SD. Structure classique SM 2015 : chute frottement + oscillateur élastique. | |||
| 2015 | R | 3 | 5,5 | P1 : Mouvement d'une balle de tennis dans le champ de pesanteur uniforme (projectile oblique) – équations horaires, trajectoire, portée, flèche. | P2 : Étude du mouvement d'un pendule pesant (petites oscillations) – ΣMΔ=J·θ̈, T₀=2π√(J/mgℓ), énergie mécanique, angle maximal. | ✓✓Projectile (oblique) |
✓✓Pendule pesant T₀, Em, θmax |
3/5 SD. Projectile balle de tennis + pendule pesant. Structure classique. |
OBSERVATIONS & TENDANCES
| Poids CDR 2025 SM | 27 % ≈ 5,4 pts/20. L'exercice de mécanique est le plus pondéré (4,5–5,75 pts). La plupart des thèmes sont identiques à la filière SP, mais SM ajoute explicitement : champ électrostatique (F=qE, E=U/d) sur particule chargée, et mouvements combinés champ E+B. |
|---|---|
| Sous-thèmes exclusifs SM | (1) Déflexion par champ électrostatique uniforme F=qE (2016 R, 2019 R, 2023 R) – particule chargée dans condensateur plan. (2) Déflexion combinée E+B (2016 R) – sélecteur de vitesse. (3) Spectrométrie de masse (Lorentz) : séparer ³⁵Cl/³⁷Cl (2022 R), isotopes (2020 R). |
| Newton/Translation | Dominant (~70% des sessions) : chute avec frottement f=kv (2015 N, 2016 N, 2019 N) ou f=kv² (2022 N), projectile (2015 R, 2023 N, 2020 N), plan incliné (2018 R, 2017 R, 2023 R). Méthode d'Euler numérique : 2019 N, 2024 R. |
| Newton/Satellites | Présent en 2017 N, 2018 N, 2021 N, 2021 R : orbite circulaire de la Lune ou d'un satellite, MCU, 3ᵉ loi de Kepler T²/r³=K, calcul du rayon r ou de la masse. |
| Systèmes oscillants | Présent en ~65% des sessions : solide-ressort (2015 N/R, 2016 R, 2017 N, 2018 N, 2019 N, 2021 N/R, 2022 R*, 2023 N, 2025 N), pendule pesant (2015 R, 2017 R, 2020 R, 2022 N, 2024 R), pendule torsion (2016 N, 2022 R), pendule simple (2018 R). |
| Rotation ΣM=Jθ̈ | Présent via pendule pesant et pendule torsion dans ~40% des sessions : équation diff. ΣMΔ=J·θ̈, T₀=2π√(J/mgℓ) pour pesant, T₀=2π√(J/C) pour torsion. Moins fréquent que dans SP récente (après 2022). |
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