为什么有些车跑起来车轮看上去是倒着转的?

2019-12-03 19:48:08

在日常生活中有这样一个现象:马路上奔驰而过的汽车,为什么看上去轮胎好像是倒着转的?大部分人应该都没有思考过这个问题,今天小优就来好好给你们科普一下。



其实,这并非是运动学问题,而是光学问题。有一种生理现象叫做 视觉暂留性 ,也就是说,当你看到一个物体时,它会在你的视网膜上停留一段时间,不会立即消失。一般人的暂留时间是0.1-0.4秒。


来做一个简单的测试

1.注视下图中心红点15秒 — 30秒钟!(不要看整个图片,而是只看那中间的红点!)

2.然后朝自己身边的墙壁看(白色的墙或白色的背景)或者看此页面的白色部分。

3.看的同时快速眨几下眼睛,看看您能看到什么?(答案:你猜)




言归正传,针对这个原理,让小编好好给你解释一下车轮之所以看上去倒着转的原因。


首先我们能看见一个轮子在转,是因为轮子上有一些 标志物 帮助我们判断,一个完全光滑的圆环是很难看出它在不在转的。那这些标志物,就拿辐条作例子吧,在转动的时候就以某个频率经过我们的视线。



假设一辆车在匀速地奔驰,车轮上有8根对称分布的完全相同的辐条。



如果此时车轮的转速使得车轮每秒转过1.2圈,同时人眼每秒捕捉一次图像,那么每一次同一个辐条的位置就会到达 原位置的前面一 点,看上去轮胎就是在 往前转



如果车速再快一点,每秒旋转1.8圈,那么每次看到同一个辐条的时候,都会在 原位置的后面一点 ,这样一来看上去轮胎似乎就在 往后转



如果 转速合适 ,甚至可以看到 车轮不动 的现象,事实上车轮还是在跑动的。


举个通俗的例子来说,你在看一个人绕操场跑步,他刚开始在位置A,然后你闭了一下眼睛,等再睁开时,发现他在A的后面一点,你以为他是在后退,其实他已经快跑完一圈了。



除此之外,其实日常生活中也有很多关于视觉暂留的现象。比如你在看电影的时候, 银幕上映出的是一张一张不连续的像,每秒钟要更换24张画面。但由于的视觉暂留作用,一个画面的印象还没有消失,下一张稍微有一点差别的画面又出现了,所以看上去感觉动作是连续的。


当车轮跑起来,跑快了,会感觉车轮子是向后转,就是因为车的转速达到了一个值,使你上一刻的暂留影象与下一刻的之间的距离明显小于两跟辐条间的距离,造成了一种视觉假象。



当然在相同车速的情况下,轮胎的尺寸以及轮辐的数量也会影响到这种视觉效果。


小优总结

人的视力是有限的,快速运转的图像看上去就会产生视觉误差。其实生活中还有很多我们未察觉到的小奥秘,科学永无止境。



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