Vì sao quay phim bằng camera đang chạy theo xe có thể khiến xe trông đứng yên?

Giải thích nguyên lý

Tọa độ trong hình phụ thuộc cả chuyển động của vật và camera. Khi camera tịnh tiến cùng vận tốc với xe, khoảng cách tương đối có thể không đổi dù xe đang đi trên mặt đường. Muốn tính vận tốc đối với đất phải biết chuyển động camera, không chỉ đo dịch chuyển trên màn hình.

Ví dụ tính từng bước

Chọn chiều dương sang phải. Xe chạy 5 m/s, camera tịnh tiến 3 m/s cùng hướng: vận tốc xe đối với camera là 5 − 3 = 2 m/s. Nếu camera cũng chạy 5 m/s thì xe đứng yên tương đối với camera, nhưng vận tốc so với đất vẫn 5 m/s.

Điểm dễ hiểu sai

Không dùng tốc độ trên video làm tốc độ mặt đất khi camera chuyển động. Quan sát một cột mốc đứng yên giúp phát hiện sự thay đổi hệ quan sát.

Tự kiểm tra

Thử camera đi ngược chiều với vận tốc −3 m/s: vận tốc tương đối của xe là 8 m/s.

Điều kiện áp dụng

Chỉ xét camera tịnh tiến, hướng nhìn và tỉ lệ ảnh giữ ổn định; không quay camera hoặc dùng phép đo pixel thiếu hiệu chuẩn.

Đọc hình minh họa

Hai xe/camera chuyển động cùng chiều; một cột mốc cố định phân biệt hệ đất và hệ camera. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Riêng đồ thị và bài 0100 đọc theo số liệu ghi trên hình.

Học tiếp

Gia tốc là gì? Công thức a = Δv/Δt và đơn vị m/s² Vận tốc trung bình dùng độ dịch chuyển ra sao