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关于车轮转动的物理问题

我经常能在一些电视中看到很多好车开起来以后,车轮滚滚,轮胎中间的“辐条”看起来都是向后转动的,不知道为什么。那位大侠指教(现实中发现较少,也许是现实中没见到那么多好车吧)

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2006-09-19

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    如果在日光下用肉眼观察,是不会出现车轮向后转的情况的。 只有在频闪光源(日光灯是50Hz频闪、电视机屏幕光是频闪)下观察物体的旋转,在一定转速下才有倒转的错觉。 电影和电视摄像机因为是不连续摄像,同样可以看作是频闪。
  只不过光源不闪,而眼镜(摄像机)间断曝光,同光源闪烁而眼睛一直受光的效果是一样的。   发生的错觉同人眼判断物体变化的习惯有关。 当人认为物体在运动时,通常将物体连续出现的两点作为物体运动的轨迹。
  而在频闪灯光或相当与频闪灯光的摄像机下,物体连续两点的位置不一定是物体运动的轨迹,尤其是旋转运动,转速和频闪频率之间相位差巧合的话,辐条的位置可能已经走过了350多度才在下个频闪曝光点出现,眼睛却判断是辐条倒走了一小段位置,也有可能辐条类似,快速运动时眼睛无法判断相互区别,把另一根辐条在上一根辐条出现位置不到一点的地方出现而当作是上一根,产生错觉。
     同样也会有慢慢向前的错觉,原理同上。 有个小实验来说明问题,例如如果你在日光灯下挥动手掌,你会看见你有很多根手指头。逐渐变化挥动的速度(快或慢),速度合适的话你可以看见你的手指不动了。
   。

2006-09-19

72 0

    在实际的观察中,也会出现这种现象,不信你用自行车的后轮试试。在电视中更容易出现这种现象,这是因为电视画面是一帧一帧出现的,这加强了视觉暂留现象。 人的视觉是有暂留的,也就是当影像消失之後,之前的影像????r停留在眼前,这个时间大约是0。
  1秒左右。电影,动画片等都是利用了这个原理。   人在看车轮时(必须是在旋转平面上有标志物的车轮,比如辐条),前0。1秒的影像还会留在眼前,在0。1秒左右的时间,某一根辐条(不见得是相邻的辐条)转到这个影像很近的地方(也不见得是一圈之内,这取决于旋转的速度),在前0。
  1秒的影像消失时,这个影像就代替了原来的影像。   如果这个影像所处的位置恰好在前一个影像后面一点的时候,人脑通过经验的判断就是这根辐条不是向前,而是向后移动了一点。
  每根辐条开始的影像和后面的影像都产生这一效果时,人也就产生了车轮向后旋转的错觉。 同理,当后面的影像恰好在前一个影像前面一点时,较快转动的车轮会产生轮子以较慢速度向前旋转的错觉。  这就是轮子在转速发生变化时,会有向后,静止和向前的影像交替发生变化的原因。
   。

2006-09-19

70 0

  原因在于电视的每秒钟25帧完整画面,并不是连续的。电扇叶片是以一定频率将光线隔断。如果两者刚好同步,就不会发生车轮向后转的情况。   你可以隔着开着的电风扇叶片看电视节目,并将风扇放在不同转速档做试验,就能看到有时车轮向后转,有时是向前转。如果隔着开着的电扇叶片,看另一台开着的电扇的叶片转动,你所说的现象就会很明显地出现。

2006-09-19

59 0

现实中不可能出现这样的事,出现次种情况,主要是由于电视摄像的频率(就是每秒摄像张数)与车轮的转速有关。

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