Tieteen kuvalehden sivulla "Kysy meiltä"-palstalla ihmetellään sitä, miksi lännen-elokuvissa vankkureiden pyörät näyttävät pyörivän taaksepäin:
http://tieku.fi/kysy-meilta/miksi-pyorat-pyorivat-elokuvissa-takaperin
Selitykseksi kerrotaan seuraavaa:
"Elokuva- tai tv-kamera ottaa 24 tai 25 kuvaa sekunnissa. Jos kuvattava pyörä pyörii yhtä nopeasti, kamera tallentaa pyörän tavallaan samassa asennossa joka kuvaan. Silloin elokuvassa näyttää siltä kuin pyörä olisi pysähdyksissä
Jos taas pyörä pyörii hitaammin kuin kamera ottaa kuvia, kuviin tallentuu pyörä asennossa, jossa se ei ole vielä tehnyt täyttä kierrosta. Kun tällaisia kuvia katsoo sarjassa, näyttää siltä kuin pyörä pyörisi takaperin. Jotta lännenelokuvan vankkurin pyörät näyttäisivät pyörivän oikeaan suuntaan, niiden täytyy siis pyöriä nopeammin kuin kuvaajan kamera ehtii ottaa kuvia."
Lasketaanpa huviksemme, mikä on Tieteen kuvalehden hevosvankkureiden nopeus.
Jos rattaan halkaisija olisi vaikkapa 1,5 metriä, niin sen ympärysmitta olisi pii*1,5 m ja vankkurit etenisivät sekunnissa 25*pii*1,5 m =118 m.
Tuntinopeudeksi saataisiin 3,6*118 km/h= 425 km/h
Aika haipakkaa kulkevat nuo tieteen (kuvalehden) vankkurit.
PS. Jospa kuitenkin jakaisimme tuon nopeuden rattaanpienojen lukumäärällä?
http://tieku.fi/kysy-meilta/miksi-pyorat-pyorivat-elokuvissa-takaperin
Selitykseksi kerrotaan seuraavaa:
"Elokuva- tai tv-kamera ottaa 24 tai 25 kuvaa sekunnissa. Jos kuvattava pyörä pyörii yhtä nopeasti, kamera tallentaa pyörän tavallaan samassa asennossa joka kuvaan. Silloin elokuvassa näyttää siltä kuin pyörä olisi pysähdyksissä
Jos taas pyörä pyörii hitaammin kuin kamera ottaa kuvia, kuviin tallentuu pyörä asennossa, jossa se ei ole vielä tehnyt täyttä kierrosta. Kun tällaisia kuvia katsoo sarjassa, näyttää siltä kuin pyörä pyörisi takaperin. Jotta lännenelokuvan vankkurin pyörät näyttäisivät pyörivän oikeaan suuntaan, niiden täytyy siis pyöriä nopeammin kuin kuvaajan kamera ehtii ottaa kuvia."
Lasketaanpa huviksemme, mikä on Tieteen kuvalehden hevosvankkureiden nopeus.
Jos rattaan halkaisija olisi vaikkapa 1,5 metriä, niin sen ympärysmitta olisi pii*1,5 m ja vankkurit etenisivät sekunnissa 25*pii*1,5 m =118 m.
Tuntinopeudeksi saataisiin 3,6*118 km/h= 425 km/h
Aika haipakkaa kulkevat nuo tieteen (kuvalehden) vankkurit.
PS. Jospa kuitenkin jakaisimme tuon nopeuden rattaanpienojen lukumäärällä?
Vastaukset 5
Vanhimmat
Olisiko käännösvirhe? Eikös se ole ulkoimainen tuotos.
Muistelen tosin joskus lukeneeni ko. lehdessä polkupyöräilijän pystyssä pysyminen eräänlaisen horjahtelun ja korjauliikkeiden perusteella (toimii ehkä akrobaatin ollessa kyseessä). Selostus oli korjattu myöhemmässä lehdessä hyrrävoimiin perustuvalla selityksella, joka minullekin tulee heti mieleen vaikken fyysikko olekaan.
Ihmettelin tuota ensimmäistä selitystä. Olisiko ollut jonkun "filosofin" kirjoittama.
Kyllä tuo pystyssä pysyminen polkupyörällä ajettaessa perustuu nimenomaan niihin pieniin korjausliikkeisiin. Kun pyöräilijä pyörineen lähtee kallistumaan tiettyyn suuntaan, hän kääntää vaistomaisesti pyörän eturatasta siten, että pyörä joutuu kallistuman suuntaan kaartuvaan liikkeeseen. Tällöin keskipakoisvoima korjaa kallistuman. Tämä tapahtuu täysin tiedostamattomasti ja perustuu samaan tasapainoaistiin liittyvään mekanismiin, kuin pystyssä pysyminen ja käveleminen. Henkilö, jolta tasapainoaisti puuttuu tai jolla se on siten häiriintynyt, ettei pystyssä pysyminen tai käveleminen ole mahdollista, tuskin pystyy myöskään pyörällä ajamaan.
Niillä hyrrävoimilla ei, varsinkaan pienissä nopeuksissa, ole pystyssä pysymisen kanssa mitään tekemistä. Pikemminkin niistä taitaa olla haittaa ohjattavuuden kannalta, joka ilmennee moottorikäyttöisillä kaksipyöräisilla ajoneuvoilla suurella nopeudella ajettaessa.
Mutta tämä menee jo vahvasti fysiikan puolelle. Itse laitoin alustukseni matematiikkapalstalle mm. siitä syystä, koska täällä on pohdiskeltu saman tyyppisiä ongelmia, mm. kellotauluprobleemeja.
Osaatko Matti selittää tuon oppilaillesi siltä kannalta, että se liittyy jollain tavalla matemaattisesti näytteenottoteoreemaan ja laskostumisilmiöön? Silloin menisitte vähän korkeamman asteen matematiikan suuntaan.
Mikäs tässä nyt on ongelma? Lehdessähän nimenomaan selitetään, että pyörät näyttävät pyörivän takaperin koska vankkurin pyörät pyörivät hitaammin kuin 25 kierrosta sekunnissa. Jos vankkurit kulkevat 425 km/h, niin pyörät näyttävät pysyvän paikallaan.
Niin siis eihän pyörän tarvitse kokonaan ympäri pyörähtää vaan riittää kunhan puolat liikkuvat sopivasti suhteessa näytteenottotaajuuteen.
Esim. jos pyörässä on vaikka 30 puolaa ja näyte otetaan joka 1/25 sekunti niin pyörä näyttää pysyvän paikoillaan mikäli 1/25 sekunnissa se on pyörähtänyt tasan 2pii/30 radiaania eli mikäli kulmanopeus on (2pii/30)/(1/25) rad/s = 5pii/3.