Kelvin sauvé des eaux !

Les ondes de gravité générées par un objet se déplaçant à vitesse constante à la surface de l’eau forment un motif particulier communément appelé sillage de Kelvin. Il a été prouvé par Lord Kelvin qu’un tel
sillage est délimité par un angle constant de 19,47°. Cependant, une étude récente menée par Rabaud et Moisy basée sur l’observation d’images aéroportées a montré que l’angle du sillage semble diminuer à mesure que le nombre de Froude Fr augmente, se comportant comme 1/Fr pour de grands nombres de Froude, remettant ainsi en cause la théorie de Lord Kelvin largement adoptée de nos jours. Pour expliquer ces observations les auteurs font l’hypothèse forte qu’un objet de taille b ne peut générer des longueurs d’onde plus grandes que b, conduisant ainsi à des champs de pression irréalistes pour modéliser l’objet. Ces résultats ont attiré l’attention de la communauté qui a rapidement remis en question leur interprétation. Sans avoir recours à une telle
hypothèse, Darmon, Benzaquen et Raphaël montrent analytiquement que l’angle correspondant à l’amplitude maximale des vagues se comporte bien comme 1/Fr pour de grands nombres de Froude tandis que l’angle délimitant la zone de sillage en dehors de laquelle la surface est essentiellement plate reste constant et égal à l’angle de Kelvin pour tout Fr. "And to think we could have doubted one of the greatest minds of the Victorian era !" conclut Hamish Johnston sur Physics World.

A solution to the Kelvin wake angle controversy

Article de Hamish Johnson sur Physics World

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