Masse ajoutée

La masse ajoutée est l’inertie supplémentaire qu’un corps subit lorsqu’il accélère dans un fluide, car son mouvement doit aussi accélérer une partie de l’eau environnante. Elle n’est pas une masse matérielle attachée à l’animal : c’est un effet hydrodynamique qui dépend de la géométrie, de la direction du mouvement et de la proximité de surfaces.

Dépendance à la forme

Un corps large accéléré perpendiculairement à sa plus grande surface déplace davantage d’eau qu’un corps profilé accéléré selon son axe. La masse ajoutée se représente donc souvent par des coefficients ou une matrice reliant les accélérations aux forces et aux moments. Elle varie aussi lorsque le corps se déforme, approche du fond ou interagit avec la surface libre.

Rôle dans la nage

Pendant l’ondulation d’un poisson, les segments du corps et la nageoire caudale accélèrent latéralement l’eau. Les forces associées à la masse ajoutée contribuent alors à la poussée, en interaction avec la circulation, les tourbillons et la traînée. Leur estimation aide à analyser la nage et le coût mécanique des manœuvres. Assimiler toute l’eau déplacée à une masse constante serait toutefois excessif : l’écoulement se renouvelle, se sépare et forme un sillage, si bien que le modèle doit rester adapté au régime et au mouvement étudiés.