Les animaux se déplaçant à la surface de l’eau génèrent des sillages capillo-gravitaires dont la structure dépend fortement de leur trajectoire, intrinsèquement non uniforme et non stationnaire. En étudiant les sillages produits par de jeunes serpents nageant à la surface, nous mettons en évidence deux phénomènes caractéristiques de ces mouvements instationnaires : - l’existence de différents régimes de rayonnement des ondes dans des conditions sous-critiques et supercritiques, c’est-à-dire respectivement en dessous et au-dessus de la vitesse minimale des ondes capillo-gravitaires ; - l’émergence de caustiques et de replis des fronts d’onde dans les régimes supercritiques. Nous proposons d’interpréter ces phénomènes à l’aide de deux approches complémentaires. La première repose sur une analyse de Fourier temporelle des sillages instationnaires. Elle permet de décomposer le sillage comme une superposition de sillages élémentaires produits par des sources pulsantes en translation, dont la transition vers le régime supercritique est modifiée par un effet Doppler. Nous montrons ainsi qu’un pic de résistance d’onde peut apparaître à des vitesses inférieures à la vitesse minimale des ondes capillo-gravitaires, caractérisant l'apparition du sillage en V à des vitesses sous-critiques. Cette approche conduit également à l’établissement d’un diagramme de phase des sillages de sources pulsantes, capable de rendre compte des différents régimes observés chez les animaux. Dans un second temps, nous étudions ces ondes à l’aide d’un formalisme fondé sur les potentiels retardés afin d’analyser les mécanismes de formation des fronts d’onde et des singularités associées. Nous montrons notamment qu’une singularité sur les bords du sillage des serpents correspond en réalité à une bifurcation de type "swallowtail" (catastrophe en queue d’aronde). Cette catastrophe se manifeste par la dégénérescence d’une cuspide, qui se scinde en deux singularités distinctes et engendre un double repliement du front d’onde.
Accès Salle des séminaires FAST-LPTMS (Bât. 530, salle C.120, 1er)