Wasserwellen im Kielwasser eines Bootes

Zunächst einmal vielen Dank an alle, die sich dafür interessiert haben, insbesondere @irishphysics, die einige Zeit an der Frage festhielten.

Es stellt sich heraus, dass das Phänomen von Lord Kelvin analysiert und gelöst wurde und als Kelvin-Wellenmuster bekannt ist. Das Muster selbst ist das Ergebnis einer sich ausbreitenden Druckwelle, die sich als gekrümmte, divergierende Wellenberge (die ich in meiner ursprünglichen Frage als gebogen beschrieben habe) und eine Reihe von Querwellen manifestiert, die dem Boot (und hinter ihm) folgen .

Die vollständige (mathematische) Erklärung finden Sie hier: ( https://www.math.ubc.ca/~cass/courses/m309-01a/carmen/Mainpage.htm ).

Das endgültige (modellierte) Wellenmuster aus dem obigen Link sieht so aus:

was für mich meiner Erfahrung ziemlich nahe kommt.

Für diejenigen, die vermuten, dass die Wassertiefe etwas damit zu tun hat: Sie hatten teilweise Recht damit, dass der genaue Winkel der Wellen vom Bug eher von der Wassertiefe als von der Geschwindigkeit des Bootes abhängt.

Es gibt auch eine gute Erklärung der Physik hier:- ( http://www.prirodopolis.hr/daily_phy/pdf/speed.pdf )

Aus diesem Link unten: „Brechung ist die Krümmung von Wellen aufgrund unterschiedlicher Wassertiefen darunter. Der Teil einer Welle in seichtem Wasser bewegt sich langsamer als der Teil einer Welle in tieferem Wasser. Wenn also die Tiefe unter einem Wellenkamm entlang des Kamms variiert , die Welle biegt sich.

Siehe " http://www.coastal.udel.edu/ngs/waves.html

Meine Vermutung liegt also entweder an Schwankungen in der Wassertiefe oder an einer optischen Täuschung. Wenn Sie es leicht überprüfen können, würde ich einen Messstab mitbringen und Messungen rund um den Bereich unten durchführen, wo sich die Welle biegt.

Energieeinsparung ist hier von größter Bedeutung (wie Sie wissen). Egal, was wir zu sehen glauben , wenn Sie Ihr Boot mit konstanter Geschwindigkeit halten, wird sich dieses Kielwasser im Laufe der Zeit in Wirklichkeit nur seitwärts auflösen, niemals rückwärts zum Boot . Wenn also keine andere Kraft vorhanden ist, um der Welle mehr "Kick" zu verleihen, muss die Biegung eine optische Täuschung sein , egal wie viele Beobachter zustimmen, dass sie sie gesehen haben.

Welche möglichen Kräfte könnten also das Kielwasser zurück zum Boot drücken? Normalerweise würde es sich immer weiter ausbreiten, wenn sich das Boot weiter entfernt, aber um die Richtung zurück zum Boot zu ändern, ist eine Kraft erforderlich, und wenn die Idee der Tiefenänderung nicht wahr ist, siehe Link oben, gibt es keine andere Kraft, die diese Umkehrung verursacht in Richtung. Wenn die Tiefe des Sees konstant ist, unterstützt dies die Illusionsidee.

Ich habe keine Erfahrung mit Wasserwellen (andere sind Passagiere auf Fähren und Ruderbooten), aber es scheint mir, dass Wasserwellen wie Luftspiegelungen und Regenbögen eine sehr wahrscheinliche Ursache für optische Täuschungen sind, die nichts Statisches sind, nur weil es nur gibt viele weitere Variablen beteiligt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ich mein Geld auf die Illusionserklärung setzen würde, es sei denn, Sie können die Tiefe testen, um sicherzustellen, dass sie konstant ist, und sicherstellen, dass keine anderen Kräfte, wie z. B. ein Wind, der zum Boot weht, beteiligt sind.