Почему иногда кажется, что колеса быстро едущей вперед машины крутятся назад?

Любители автомобилей и фильмов, посвященных гоночному жанру, наверняка замечали, что когда на экране транспорт несется на большой скорости вперед, его диски могут вращаться в противоположную сторону. Подобная аномалия прослеживается, когда человек наблюдает за авто при свете ночных фонарей. Нетрудно догадаться, что это визуальный обман, и на самом деле колеса крутятся в том же направлении, куда едет машина. Но из-за чего возникает этот эффект?

Явление в кинематографе

Эффект обратного вращения дисков часто фигурирует в кинематографе. Его появление зависит от частоты кадров видеокамеры и скорости движения транспорта. Предположим, что камера пишет со стандартной частотой в 24 кадра в секунду. Получается, она фиксирует положение объекта каждые 41,6 миллисекунд. Теперь представим, что в этот момент снимается движущийся автомобиль.

Если частота вращения колес совпадает с интервалом между кадрами и равна 41,6 млс, то на видео диски будут неподвижны, т.к. каждый кадр будет фиксировать их в том же положении. Когда скорость авто быстрее, то на ролике колеса будут вращаться в том же направлении, куда движется автомобиль, но делать это не так быстро, как он. А если диски делают полный оборот медленнее, чем пауза между кадрами, то будет создаваться обманный эффект их движения в противоположную сторону. Просто кинокамера с каждым кадром будет фиксировать положение диска, который не успел совершить полный оборот.

Даже во время съемок масштабных погонь водители в целях безопасности редко развивают большую скорость, поэтому этот эффект часто появляется на экране.

Явление в жизни

Подобный эффект также можно наблюдать в ночное время, когда автомобиль проезжает под электрическими фонарями, освещающими дорогу. Их лампы работают с помощью принципа низкочастотной пульсации, испуская свет постоянными импульсами. Если внимательно посмотреть на включенный ночной фонарь, можно заметить, что его лампа быстро пульсирует, постоянно становясь то ярче, то тускнее.

И когда человек смотрит на объекты, освещенные их светом, его глаз фиксирует картинку только в момент очередного импульса, когда пучок света расходится в пространстве. Соответственно, здесь работает такой же принцип, как в кинематографе, только частоту кадров у кинокамеры заменяют световые пульсации фонарного столба.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Почему иногда кажется, что колеса быстро едущей вперед машины крутятся назад?

23 мая 2011 года

Это результат стробоскопического эффекта

Возникает он вследствие инерции зрения: в сознании наблюдателя зрительный образ сохраняется некоторое время после того, как вызвавшая его картина исчезает. Чаще всего иллюзию неподвижных колес стремительно несущегося авто можно видеть в кино. Мы засекаем вращение колеса по движению наиболее заметных его деталей, прежде всего спиц (или их рельефной имитации на автомобильных колпаках). Кинолента запечатлевает действительность лишь в отдельные моменты, и при стандартной скорости на ней получается 24 изображения в секунду. Если в промежутке между кадрами колеса делают один или несколько полных оборотов, то стороннему наблюдателю будет казаться, что они стоят на месте. Если колеса будут делать чуть больше, чем один или несколько полных оборотов, то будет казаться, что они вращаются, но медленнее, чем движется автомобиль. Возможен и третий вариант: если колеса немного недотягивают до целого числа полных оборотов, то спицы «сдвигаются назад» и кажется, что колеса вращаются в обратном направлении. В реальной жизни это явление чаще всего можно наблюдать на вечерней улице, освещенной фонарями, имеющими низкочастотную пульсацию. Наш глаз фиксирует «кадр» только во время светового импульса.

Почему, когда авто едет вперед, нам кажется, что его колеса крутятся назад

А действительно, почему? И как вообще это возможно? И сталкивались ли лично вы с таким эффектом?

Кстати говоря, данное явление можно увидеть не всегда, а только когда машина едет очень быстро. Пока она катится медленно, мы видим, что ее колеса крутятся по направлению движения авто. Во время разгона в какой-то момент нам начинает казаться, что диски остановились, замерли. А при еще большем разгоне мы к своему удивлению наблюдаем, как колеса машины начинают крутиться в противоположную сторону.

Это иллюзия, оптический обман, называемый в физике стробоскопическим эффектом (искажением восприятия двигающихся объектов). То есть мы видим то, чего нет. Или видим не так. Как это получается?

Наше зрение воспринимает информацию не непрерывно, а покадрово. Вдобавок свет, который кажется нам постоянным, на самом деле мерцает. Когда объект движется слишком быстро, мы видим его положение попеременно в разных точках, и когда мы видим его все время в одной и той же области, нам кажется, что объект неподвижен.

Например, глядя на крутящееся колесо, мы реагируем на движение спиц диска. Пока колесо крутится медленно, наш глаз в состоянии регистрировать движение спицы, отклонение ее положения на определенный угол. Поэтому мы видим, что колесо вращается по направлению движения машины. Это не обязательно должна быть та же самая спица, просто частота вращения колеса такова, что оказавшаяся в нужном месте спица находится под небольшим углом (по направлению движения) к предыдущему состоянию.

Но в какой-то момент скорость автомобиля становится достаточно большой, а частота вращения увеличивается до такой степени, что в момент регистрации глазом колеса какая-то из спиц все время занимает одно и то же положение. И у нас создается впечатление, что колесо не крутится, хотя машина едет.

Как только частота возрастает еще больше, создается эффект «недокрученного колеса». Глаз замечает спицу диска в «отстающем» положении. Вот и получаем: машина движется вперед, но нам кажется, что ее колеса крутятся назад.

Это явление можно наблюдать как при дневном свете, там и при искусственном уличном освещении. И даже темной ночью. Главное, чтобы движущееся колесо хоть как-то подсвечивалось, потому что стробоскопический эффект – это искажение восприятия ОСВЕЩЕННЫХ движущихся объектов. Кстати, в объективе видеокамеры этот эффект тоже никуда не пропадает. Крутящиеся в обратную сторону колеса можно увидеть как своими глазами, так и на видеозаписи.

Поставишь большие колеса – потеряешь динамику. Как делать правильно

Красивые и крупные колеса смотрятся очень эффектно и существенно улучшают внешний вид автомобиля. Однако если на транспортном средстве изначально были установлены колесные диски на 16 или 17 дюймов, а вы решили установить диски, размером 19 или 20 дюймов – это окажет заметное влияние на динамику машины!

Вроде бы, получается красиво, но автомобиль едет заметно хуже, чем с родными колесами, и автолюбители, у которых машина такой же модели или моделей со сходными характеристиками будут вас все время обгонять. Что думаю реально унижает, не так ли? 🙂

Сегодня расскажу о том, почему так происходит, и что можно сделать, чтобы после установки крупных дисков авто разгонялось так же быстро, как до замены.

О конструкционных особенностях автомобиля

Естественно, возникает вопрос – а почему многие современные автомобили, такие, как Porsche Cayenne и прочие прекрасно ездят и на дисках 20-21 дюймов? Дело в том, что при проектировке автомобиля конструкторы рассчитывают мощность, которая необходима для проворачивания такого крупного колеса .

Высота колеса – величина статичная

А вот почему происходит ухудшение характеристик автомобиля при увеличении размера дисков. Возьмем колесо с диском на 17 дюймов, типоразмер резины, установленной на диск — 235/55. Все эти параметры рассчитывались конструкторами дисков таким образом, чтобы автомобиль хорошо разгонялся и нормально катился, а также расход топлива и прочие характеристики были оптимальными – именно с такой резиной.

Однако производители допускают и небольшие отклонения, например, можно вместо диска на 16 дюймов спокойно поставить диски на 17 дюймов (или, наоборот, меньше), и ничего страшного, в принципе, не произойдет, если общая высота колеса будет компенсирована за счет размеров резины . Высота колеса всегда должна оставаться статичной, такой, которая указана производителем в технических характеристиках автомобиля, это, пожалуй, главное, что нужно запомнить любому автолюбителю относительно выбора колес.

Например, есть два колеса, одно – с диском на 17 дюймов (типоразмер — 235/55), второе – с диском на 20 дюймов, но резина здесь типоразмера 275/40. В последнем случае присутствует ошибка, так как этому диску соответствует резина 255/35, тогда высота резины с 20-м диском будет равна высоте первого колеса.

Окружность колеса должна быть одинаковой, и в этом случае динамические характеристики авто не будут ухудшаться!

Дополнительный фактор: вес колеса влияет на динамику

Нужно разобрать еще один фактор, который влияет на динамические характеристики автомобиля – это пятно контакта . При установке более широкого колеса транспортное средство становится более устойчивым, но двигателю гораздо сложнее прокручивать такое колесо. Поэтому более широкие колеса, например, от 275 и шире, подходят, скорее, для автомобилей, мощностью более 200-250 л.с.

Кроме того, нужно учитывать и вес колеса . Например, колесо с резиной 235/55 (диск 17 дюймов) весит примерно 9-10 кг., а колесо с резиной 275/40 (20 дюймов) весит уже целых 22,5 кг., а каждый килограмм неподрессоренной массы на колесе равен 4 лишним килограммам веса в салоне автомобиля . То есть, увеличение массы колес на 50 кг равно увеличению веса в салоне на 200 кг, что существенно сказывается на динамике авто.

Собственно, можно выбирать любые колеса, в зависимости от предпочтений владельца транспортного средства, просто нужно помнить о том, что отклонения от параметров, установленных конструкторами, влияет на динамику автомобиля. Поэтому при покупке, нужно думать в первую очередь о характеристиках, а не красоте. Как правильно выбирать резину читайте вот в этой статье .

Если информация была полезной для вас – ЖМИТЕ ПАЛЕЦ ВВЕРХ, ДЕЛИТЕСЬ и ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ !

Почему, когда машина едет вперед, кажется, что ее колеса крутятся назад

Многие уже в детстве терроризируют своих родителей вопросом, почему же у машины, которая едет вперед, колеса крутятся назад. Для ребенка, изучающего мир с неуемным любопытством из окна автомобиля, это настоящее волшебство. Тем более, что далеко не все взрослые могут удовлетворить интерес своего чада, регулярно подбрасывающего то неудобные, то слишком сложные задачки.

«Ну, вот такая вот зрительная иллюзия», — неуверенно промычит отец в надежде, что пытливому сыну этого «вразумительного» ответа будет вполне достаточно. И хотел бы он рассказать мальчишке, что именно происходит в тот момент, когда картинка перестает соответствовать реальности, да не может, потому как сам не знает. Так попробуем же разобраться в «пролеме», чтобы в следующий раз вы не попали впросак.

Когда автомобиль трогается с места, его колеса начинают «движение» вместе с ним — в том же направлении. Однако как только машина набирает более-менее высокую скорость, тому, кто наблюдает за ней со стороны, кажется, что диски замерли в одном положении или же «отправились» в обратную сторону вопреки всем законам физики. Подобное можно увидеть как воочию, так и на видеоролике.

Вращающиеся в обратную сторону колеса порождают оживленные дискуссии в интернете. Одни утверждают, что такой визуальный эффект возможен лишь при определенном освещении, другие уверены: свет может быть любой, а разгадка кроется в параметрах видеокамеры, которая снимала движущийся автомобиль.

На самом же деле ни то, ни другое предположение не является всецело корректным. Поскольку, как мы уже сказали, увидеть машину с «гуляющими» колесами можно не только по телевизору, но и вживую. Не только при искусственном, но и при дневном свете.

Что будет, если в мотор вместо бензина АИ-92 залить АИ-100

Зачем водители открывают окна, когда в машине есть кондиционер

РЕШЕНИЕ

Все дело в стробоскопическом эффекте. И да, это ни что иное, как оптический обман зрения, возникающий при искаженном восприятии движущихся предметов: в нашем случае — колес автомобиля, а точнее — спиц колесного диска. Обусловлен он как «мерцающим» освещением, так и рядом биологических факторов, в частности, строением зрительной системы человека.

Если говорить простым языком, то когда спица диска подсвечивается солнечным лучом или придорожным фонарем в одном и том же положении, нам кажется, будто она замерла. Между вспышками проходит чуть больше времени? Значит точка, за которой следит наш глаз, успевает сделать полный оборот и «проехать» еще немного вперед — мы видим, что колесо «движется» в одном направлении с машиной (схема «а»). Мерцания, напротив, происходят чаще? Пожалуйста: диск как бы не «докручивается», и мозг воспринимает это как обратное вращение (схема «б»).

…Кстати сказать, подобный эффект можно наблюдать не только, глядя на колесные диски автомобиля. Точно так же наш орган зрения воспринимает, скажем, лопасти вентилятора или вертолета.