Pour la physique-chimie du concours Geipi Polytech, révise ton cours de Terminale en refaisant chaque calcul à la main : le sujet se traite en une heure, sans calculatrice, avec des données choisies pour ça. Dans le sujet 2026, une balle part à l'horizontale à $v_0 = 2{,}0\ \text{m}\cdot\text{s}^{-1}$ d'une hauteur $h = 5{,}00$ m, avec $g = 10\ \text{m}\cdot\text{s}^{-2}$. Elle touche le sol au bout de $t_S = \sqrt{\dfrac{2h}{g}} = \sqrt{\dfrac{2 \times 5{,}00}{10}} = 1{,}0$ s, à $x_S = v_0\,t_S = 2{,}0$ m. Une loi du cours, une expression avec des lettres, puis un calcul de tête : c'est ce geste que tu vas répéter.
Le sujet de physique-chimie
L'épreuve écrite dure trois heures : un QCM (questionnaire à choix multiples) de mathématiques pour tous, puis deux sujets au choix parmi cinq spécialités, dont la physique-chimie. Le sujet 2026 conseillait une heure par sujet. Pour la session 2027, l'épreuve a lieu le mercredi 28 avril 2027 après-midi, toujours sans calculatrice (page du concours pour le bac général).
De 2024 à 2026, le sujet de physique-chimie a compté trois exercices : toujours un de mécanique, toujours un de chimie, et un troisième qui a changé (ondes en 2024, circuit RC en 2025, gaz parfait en 2026). Tu réponds sur un « document réponses », une feuille avec un cadre par question.
Les chapitres à réviser
Selon le concours, les sujets portent « majoritairement sur le programme de Terminale, y compris les notions vues après le mois de mars ». Le concours publie aussi un programme des révisions : le programme officiel de spécialité, dont quelques parties sont barrées. Celui de 2026 donnait ceci.
| Thème | À réviser | Retiré en 2026 |
|---|---|---|
| Constitution et transformations de la matière | Acide-base (pH, $K_A$, diagrammes de prédominance), dosages et titrages, cinétique, équilibre ($Q_r$, $K$), chimie organique (formules topologiques, familles, polymères) | Décroissance radioactive, piles, électrolyse, synthèse en plusieurs étapes |
| Mouvement et interactions | Vecteurs vitesse et accélération, deuxième loi de Newton, mouvement dans un champ uniforme, satellites et lois de Kepler | Mécanique des fluides (poussée d'Archimède, relation de Bernoulli) |
| L'énergie : conversions et transferts | Gaz parfait, premier principe, capacité thermique, modes de transfert, flux et résistance thermiques | Bilan thermique Terre-atmosphère, évolution de la température au contact d'un thermostat |
| Ondes et signaux | Niveau d'intensité sonore, diffraction, interférences, lunette astronomique, circuit RC | Effet Doppler, photon et effet photoélectrique |
La partie « Mesure et incertitudes » restait au programme. Pour 2027, relis la nouvelle liste dans l'onglet « Téléchargement » du site du concours dès sa parution.
Piège classique : faire l'impasse sur un chapitre pas encore traité en classe. L'épreuve tombe fin avril et les notions vues après mars sont au programme : si ta classe garde le circuit RC ou les interférences pour la fin, avance-les seul.
Calculer sans calculatrice
Le sujet t'aide : en 2026, il donnait $R = 10\ \text{J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$ au lieu de $8{,}31$, $g = 10\ \text{m}\cdot\text{s}^{-2}$, et même le rappel $\dfrac{225}{15} = 15$. À toi de poser chaque calcul pour qu'il se fasse de tête : tout en puissances de dix, les nombres d'un côté, les puissances de l'autre.
Exemple : dans ce même sujet, un ballon-sonde contient $V = 10\,000\ \text{m}^3$ d'hélium à $P = 10^5$ Pa et $T = 300$ K. La loi des gaz parfaits donne :
$$n = \frac{PV}{RT} = \frac{10^5 \times 10^4}{10 \times 300} = \frac{10^9}{3 \times 10^3} \approx 3 \times 10^5\ \text{mol}$$
Le document réponses proposait huit valeurs, de $3 \times 10^{-4}$ à $3 \times 10^7$ mol : il fallait surtout la bonne puissance de dix.
Piège classique : calculer avant de convertir. Dans $PV = nRT$, la pression est en pascals ($1\ \text{hPa} = 100\ \text{Pa}$, $1\ \text{bar} = 10^5\ \text{Pa}$), le volume en mètres cubes ($1\ \text{L} = 10^{-3}\ \text{m}^3$) et la température en kelvins ($T = \theta + 273$, avec $\theta$ en degrés Celsius). Garder $27$ au lieu de $300$ K multiplie ton résultat par onze environ.
Remplir le document réponses
Beaucoup de cadres ont deux lignes. « Exp. Litt. » attend l'expression littérale, c'est-à-dire le résultat écrit avec des lettres, sans nombre. « Appl. Num. » attend l'application numérique : la valeur, avec son unité. Écris toujours la première avant la seconde.
Lis la liste qui suit « en fonction de » : elle peut contenir un intrus. En 2026, il fallait exprimer $t_S$ « en fonction des paramètres qui conviennent parmi $v_0$, $g$, $m$, $h$ », et la masse n'apparaît pas dans $t_S = \sqrt{\dfrac{2h}{g}}$.
D'autres questions te font cocher une expression parmi huit à dix. L'analyse dimensionnelle, qui vérifie que les deux membres d'une égalité ont la même unité, en élimine la plupart sans calcul (exercice 3). D'autres encore demandent l'allure d'une courbe, comme celle du pH pendant le titrage de 2026.
Conseil : sache tracer à main levée les courbes du programme. Le pH d'un titrage d'acide par une base monte avec un saut à l'équivalence. Un titrage suivi par conductimétrie donne deux segments de droite qui se coupent à l'équivalence. La tension d'un condensateur qui se charge tend vers sa valeur finale en ralentissant, et la concentration d'un réactif qui suit une loi d'ordre 1 décroît exponentiellement.
Réviser avec les annales
Le site du concours publie les annales de 2021 à 2026 : sujets, corrigés de physique-chimie et documents réponses vierges. Fais-les comme le jour de l'épreuve.
Étape 1 : chapitre par chapitre, écris de mémoire les relations du cours avec leurs unités, puis vérifie dans ton manuel.
Étape 2 : traite un sujet en une heure, sans calculatrice ni cours, sur le document réponses imprimé.
Étape 3 : compare avec le corrigé officiel et classe chaque erreur : cours pas su, unité, puissance de dix, lettre en trop dans une expression.
Étape 4 : le lendemain, refais sans aide les questions ratées.
Exercices corrigés
Quatre exercices dans l'esprit du concours, du plus direct au plus proche d'un sujet. Sans calculatrice.
Exercice 1 : Une bouteille de plongée de volume intérieur $V = 12$ L contient de l'air à la pression $P = 200$ bar et à la température $\theta = 27\,^\circ\text{C}$. On assimile l'air à un gaz parfait. Calcule la quantité de matière d'air $n$ contenue dans la bouteille. Données : $R = 8{,}0\ \text{J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$ (valeur arrondie) ; $1\ \text{bar} = 10^5$ Pa ; $T = \theta + 273$, avec $T$ en kelvins.
Correction :
On convertit d'abord : $P = 200 \times 10^5 = 2{,}0 \times 10^7$ Pa, $V = 12 \times 10^{-3} = 1{,}2 \times 10^{-2}\ \text{m}^3$ et $T = 27 + 273 = 300$ K.
Expression littérale : $n = \dfrac{PV}{RT}$.
Application numérique : $n = \dfrac{2{,}0 \times 10^7 \times 1{,}2 \times 10^{-2}}{8{,}0 \times 300} = \dfrac{2{,}4 \times 10^5}{2{,}4 \times 10^3} = 1{,}0 \times 10^2$ mol.
Exercice 2 : On titre $V_A = 10{,}0$ mL d'une solution d'acide chlorhydrique par une solution d'hydroxyde de sodium (soude) de concentration $c_B = 1{,}0 \times 10^{-2}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$. L'équivalence est atteinte pour $V_E = 15{,}0$ mL.
1. Écris l'équation de la réaction support du titrage.
2. Calcule la concentration $c_A$ de la solution d'acide.
3. Calcule le pH de la solution de soude utilisée. Donnée à $25\,^\circ\text{C}$ : $K_e = 1{,}0 \times 10^{-14}$.
Correction :
1. Les ions oxonium de l'acide réagissent avec les ions hydroxyde : $\text{H}_3\text{O}^+ + \text{HO}^- \rightarrow 2\,\text{H}_2\text{O}$.
2. À l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions de l'équation, ici une mole pour une mole : $c_A V_A = c_B V_E$. Donc $c_A = \dfrac{c_B V_E}{V_A} = \dfrac{1{,}0 \times 10^{-2} \times 15{,}0}{10{,}0} = 1{,}5 \times 10^{-2}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$. Les deux volumes sont en millilitres : leur rapport n'a pas d'unité, inutile de convertir.
3. La soude apporte $[\text{HO}^-] = 1{,}0 \times 10^{-2}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$. Le produit ionique de l'eau donne $[\text{H}_3\text{O}^+] = \dfrac{K_e}{[\text{HO}^-]} = \dfrac{10^{-14}}{10^{-2}} = 10^{-12}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$, donc $\text{pH} = 12$. Répondre $\text{pH} = 2$, c'est traiter la soude comme un acide : à $25\,^\circ\text{C}$, une solution basique a un pH supérieur à 7.
Exercice 3 : Un satellite décrit une orbite circulaire de rayon $r$ autour de la Terre, de masse $M$. La constante de gravitation $G$ s'exprime en $\text{N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{kg}^{-2}$, avec $1\ \text{N} = 1\ \text{kg}\cdot\text{m}\cdot\text{s}^{-2}$. Par analyse dimensionnelle, trouve la seule expression qui peut donner la période $T$ du satellite :
(a) $T = 2\pi\sqrt{\dfrac{GM}{r^3}}$ ; (b) $T = 2\pi\,\dfrac{r^3}{GM}$ ; (c) $T = 2\pi\sqrt{\dfrac{r^3}{GM}}$ ; (d) $T = 2\pi\sqrt{\dfrac{r}{GM}}$.
Correction :
Unité de $G$ : $\text{kg}\cdot\text{m}\cdot\text{s}^{-2}\cdot\text{m}^2\cdot\text{kg}^{-2} = \text{m}^3\cdot\text{kg}^{-1}\cdot\text{s}^{-2}$. Donc $GM$ s'exprime en $\text{m}^3\cdot\text{s}^{-2}$ et $\dfrac{r^3}{GM}$ en $\text{s}^2$. Le facteur $2\pi$ n'a pas d'unité.
L'expression (a) donne des $\text{s}^{-1}$, la (b) des $\text{s}^2$ et la (d) des $\text{s}\cdot\text{m}^{-1}$. Seule la (c) donne des secondes : c'est la bonne. Élevée au carré, elle redonne la troisième loi de Kepler, $\dfrac{T^2}{r^3} = \dfrac{4\pi^2}{GM}$.
Exercice 4 : Un ballon est lancé verticalement vers le haut depuis le sol, avec une vitesse $v_0 = 8{,}0\ \text{m}\cdot\text{s}^{-1}$. On néglige l'action de l'air et on prend $g = 10\ \text{m}\cdot\text{s}^{-2}$. L'axe $(Oz)$ est vertical et orienté vers le haut, avec $O$ au point de lancer et $t = 0$ au moment du lancer.
1. Établis les expressions de $v_z(t)$ et de $z(t)$.
2. À quelle date le ballon atteint-il son point le plus haut ?
3. Quelle hauteur maximale atteint-il ?
Correction :
1. Dans le référentiel terrestre, supposé galiléen, le ballon n'est soumis qu'à son poids. La deuxième loi de Newton donne $m\vec{a} = m\vec{g}$, soit $a_z = -g$. Avec $v_z(0) = v_0$ et $z(0) = 0$, on obtient par primitives successives $v_z(t) = -gt + v_0$ et $z(t) = -\dfrac{1}{2}gt^2 + v_0 t$.
2. Au sommet, la vitesse s'annule : $-g\,t_m + v_0 = 0$, donc $t_m = \dfrac{v_0}{g} = \dfrac{8{,}0}{10} = 0{,}80$ s.
3. En remplaçant $t$ par $t_m$ dans $z(t)$ : $z_{\max} = \dfrac{v_0^2}{2g} = \dfrac{64}{20} = 3{,}2$ m. La masse n'apparaît nulle part : dans une liste « en fonction de », $m$ serait l'intrus.
À retenir
À retenir :
- Physique-chimie : un sujet au choix, une heure, sans calculatrice, sur le programme de Terminale, fin d'année comprise.
- De 2024 à 2026 : trois exercices, dont toujours un de mécanique et un de chimie.
- Les parties retirées se vérifient dans le programme des révisions de la session.
- Unités converties, expression littérale, puis application numérique en puissances de dix.
- L'analyse dimensionnelle trie les expressions à cocher.
Sources
- Concours Geipi Polytech, page du concours pour le bac général : session 2027, durée, calculatrice, programme.
- Concours Geipi Polytech, programmes des révisions des épreuves écrites 2026.
- Concours Geipi Polytech, annales 2021 à 2026 : sujets, documents réponses vierges et corrigés.