Efek Angka Frude. Pertimbangkan sebuah gelombang elementer yang bergerak di permukaan fluida, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di sisi dan Gambar 10.2a. Jika lapisan fluida diam, gelombang bergerak ke kanan dengan kecepatan c relatif terhadap fluida dan pengamat yang diam. Jika fluida mengalir ke kiri dengan kecepatan V < c, gelombang (yang bergerak dengan kecepatan c relatif terhadap fluida) akan bergerak ke kanan dengan kecepatan c - V relatif terhadap pengamat tetap. Jika fluida mengalir ke kiri dengan V = c, gelombang akan tetap diam, tetapi jika V > c, gelombang akan terbawa ke kiri dengan kecepatan V - c.

Ide di atas dapat dinyatakan dalam bentuk tak berdimensi dengan menggunakan angka Froude, Fr= V/(gy)1/2, di mana kita mengambil panjang karakteristik sebagai kedalaman fluida, y. Dengan demikian, angka Froude, Fr =V(gy)^1/2 = V/c, adalah rasio kecepatan fluida terhadap kecepatan gelombang.

Karakteristik berikut diamati ketika sebuah gelombang dihasilkan di permukaan aliran yang bergerak, seperti yang terjadi ketika sebuah batu dilemparkan ke sungai. Jika aliran tidak mengalir, gelombang menyebar secara merata ke segala arah. Jika aliran hampir diam atau bergerak dengan cara yang tenang (yaitu, V < c), gelombang dapat bergerak ke hulu. Lokasi hulu dikatakan berkomunikasi hidrolik dengan lokasi di hilir. Artinya, pengamat di hulu dari sebuah gangguan dapat melihat bahwa ada gangguan di permukaan karena gangguan itu dapat merambat ke hulu.

Efek viskositas, yang diabaikan dalam diskusi ini, pada akhirnya akan meredam gelombang tersebut jauh ke hulu. Kondisi aliran seperti itu, V < c, atau Fr < 1, disebut subkritis.

Di sisi lain, jika aliran sungai bergerak dengan cepat sehingga kecepatan aliran lebih besar dari kecepatan gelombang (yaitu, V > c), tidak mungkin terjadi komunikasi hulu dengan lokasi di hilir. Setiap gangguan pada permukaan di hilir dari pengamat akan terbawa lebih jauh ke hilir. Kondisi seperti itu, V > c atau Fr > 1, disebut superkritis. Untuk kasus khusus V = c atau Fr = 1, gelombang yang merambat ke hulu tetap diam dan aliran disebut kritis.