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Effetto ottico delle ruote che girano in senso opposto

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Vi siete mai chiesti perché un’automobile che sta viaggiando ad una velocità elevata, ha le ruote che sembrano che girino in senso opposto? In questo articolo vi spiegherò il motivo. Ovviamente, non è nient’altro che un effetto ottico.

Prima di tutto vi spiego la differenza tra i movimenti dei due oggetti in esame, ovvero, l’automobile e una delle sue ruote. L’automobile ha un movimento lineare, invece, la ruota ha un movimento angolare. La differenza tra un movimento lineare e un movimento angolare sta nel fatto che un oggetto che ha un movimento lineare, dopo un certo intervallo di tempo, non si troverà più nella stessa posizione iniziale, invece, per un oggetto che ha un movimento angolare non vale sempre questa regola.

Per esempio, un oggetto che sta viaggiano ad una velocità lineare di 180 km/h, dopo un intervallo di 2 ore, si troverà a 360 km dal punto in cui si trovava 2 ore prima. Mentre una ruota che gira ad una velocità angolare di 180°/s, dopo un intervallo di 2 ore, si troverà inclinata di 1.296.000° dalla posizione partenza. Ora analizziamo questi 1.296.000°. Dal punto di vista statico, non c’è alcuna differenza tra un angolo di , un angolo giro(360°), due angoli giri(720°), tre angoli giri(1.080°), e così via per tutti gli angoli multipli di 360°.

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Infatti, 1.296.000° è un multiplo di 360°, ed equivale a 3600 giri. Teoricamente, la ruota che abbiamo preso in esame, dopo 2 ore si trova inclinata di 360°, praticamente, . Ovviamente, un’automobile che viaggia a 180 km/h, ha le ruote che girano ad una velocità angolare molto superiore a 180°/s.

Ora, prendiamo in esame un’automobile che viaggia in città che ha le ruote che girano 17.232°/s. Quando una ruota gira ad una velocità così elevata, i nostri occhi non riescono a percepire l’intero movimento, ma vedono solo una serie di fotogrammi. E come vedere un filmato video. Lo sapete che quando vedete un video su YouTube, non state vedendo nient’altro che una serie di fotogrammi(immagini) inglobati in un piccolissimo intervallo di tempo? Normalmente sono 24 fotogrammi, messi uno dietro l’altro in 1 secondo.

Ora, supponiamo che il nostro occhio sia in grado di percepire 24 fotogrammi/s, ovvero, vede ogni singola immagine a distanza di (1000 ms/24 fotogrammi) = (circa)42 millisecondi. Quindi, torniamo alla nostra ruota che gira a 17.232°/s. In un secondo ci sono 24 fotogrammi. E in ognuna di questi fotogrammi vediamo la ruota che si inclina di (17.232°/24) = 718°, che equivalgono a 360°(1 angolo giro) + 358°.

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Praticamente, in ogni immagine la ruota la troviamo inclinata di 358°. Arrivati a questo punto, analizziamo questi 358°. Dal punto di vista statico, ecco che qui entrano in gioco i fotogrammi, dire “358°” e dire “-2°” sono la stessa cosa. Perché come abbiamo accennato prima, 360° equivalgono a, quindi, 360° = 358°.

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Ribadisco che tutto questo vale dal punto di vista statico. Invece, dal punto di vista dinamico, “358°” rappresentano un movimento in senso orario, mentre “-2°” rappresentano un movimento in senso antiorario. Anche qui ci tengo a ribadire che tutto questo vale dal punto di vista dinamico. Ma il nostro occhio che ne sa della dinamica della ruota? Lui vede solo una serie di immagini dove la ruota è sempre più inclinata(di -2°) rispetto all’immagine precedente. Ecco qui che interviene il nostro cervello che dice: “Vedi la ruota sempre più inclinata di -2°? Allora, la ruota sta girando in senso antiorario.” Mentre, in realtà, il movimento della ruota è in senso orario.

About TheNazzi89

Mi chiamo Ahmed Irfad Nazar e studio ingegneria informatica all'università La Sapienza di Roma. Il titolo della sezione che verrà curata da me, è "L'ingegneria vista da me". In realtà, vorrei occuparmi di informatica. Ma il mio primo articolo, intitolato "L'effetto ottico delle ruote che girano al contrario", c'entra ben poco con l'informatica. Quindi, dato anche il fatto che mi piacciono un po' tutte le ingegnerie, ho pensato di dare questo titolo generalizzato alla mia sezione.