Второй случай: колесо успевает в каждый промежуток сделать целое число оборотов, и еще часть обо-

240

рота, весьма небольшую. Наблюдая за сменой таких изображений, мы о целом числе оборотов не будем и догадываться, а увидим лишь медленное вращение колеса (каждый раз на небольшую долю оборота). В результате нам покажется, ж

J w ' действительное направл. вращения

что, несмотря на быстрое «e w *7*о

перемещение автомобиля, колеса вращаются лениво.

Третий случай. В течение промежутка между съемками колесо делает неполный оборот, отличающийся от полного на небольшую долю (например, поворачивается на 315°, как в третьем столбце рис. 146). Тогда какая-либо определенная спица будет казаться вращающейся в обратном направлении. Это обманчивое впечатление будет длиться до тех пор, пока колесо не изменит скорости вращения.

Остается внести маленькие дополнения в наше объяснение. В первом случае мы, ради простоты, говорили о числе полных оборотов колеса; но так как спицы колеса похожи одна на другую, то достаточно, чтобы колесо повернулось на целое число промежутков между спицами. То же относится и к другим случаям.

Возможны и еще курьезы. Если на ободе колеса имеется метка, спицы же все похожи друг на друга, то случается, что обод движется в одном направлении, спицы же бегут в обратном! Если же имеется метка на спице, то спицы могут двигаться в обратном на-

16 Занимательная физика 241

^ неподвижно --

Кажущееся направление вращения

Рас. 146. Причина загадочного движения колес на кинематографических картинах.

правлении, нежели метка, — она будет словно перескакивать со спицы на спицу.

Когда в кинематографе показывают обыкновенные сцены, иллюзия эта мало вредит естественности впечатления. Но если хотят на экране объяснить действие какого-нибудь механизма, то этот обман зрения может породить серьезные недоразумения и даже совершенно извратить представление о работе машины.

Внимательный зритель, видя на экране мнимо-неподвижное колесо мчащегося автомобиля, легко может, сосчитав его спицы, судить до некоторой степени о том, сколько оборотов делает оно в секунду. Обычная быстрота подачи ленты —16 кадров в сек. Если число спиц автомобильного колеса 12, то число его оборотов в секунду равно 16:12, т. е. 4/з> или по одному целому обороту в 3Д секунды. Это — наименьшее число оборотов; оно может быть и больше в целое число раз (т. е. вдвое, втрое и т. д.). Оценив величину диаметра колеса, можно делать заключения и о скорости движения автомобиля. Например, при диаметре колеса 80 см имеем в рассмотренном случае часовую скорость 12 км, или 24 кму или 36 км и т. д. Рассмотренная сейчас иллюзия зрения используется техникой для подсчета числа оборотов быстро вращающихся валов. Объясним, на чем основан этот способ. Сила света лампы, питаемой переменным током, не остается постоянной: через каждую 100-ю долю секунды свет ослабевает, хотя при обычных условиях мы никакого мерцания не замечаем. Но представим себе, что таким светом освещен вращающийся диск, изображенный на рис. 147. Если диск вертится так, что делает 1/i оборота в 100-ю долю секунды, то произойдет нечто неожиданное: вместо обычного ровного серого круга глаз увидит черные и белые секторы, словно бы диск оставался неподвижен.