Vì sao vật quay đều nhìn từ cạnh có thể trông như lúc nhanh lúc chậm trên ảnh?

Giải thích nguyên lý

Chuyển động đều trên đường tròn có tốc độ dài không đổi, nhưng một ảnh nhìn từ cạnh chỉ giữ một phần tọa độ. Các cung bằng nhau có thể cho độ thay đổi tọa độ chiếu khác nhau. Không được lấy chuyển động trên một trục ảnh làm toàn bộ chuyển động trong mặt phẳng thật khi chưa xét hình học quan sát.

Ví dụ tính từng bước

Vật quay đều bán kính 0,20 m, trong mỗi 0,20 s quay thêm 60°. Xét tọa độ chiếu x = rcosθ tại các góc 0°, 60°, 120°: x lần lượt 0,20; 0,10; −0,10 m. Hai khoảng bằng thời gian cho Δx là −0,10 và −0,20 m, vận tốc trung bình theo x −0,50 và −1 m/s. Tốc độ thật trên vành vẫn r × (π/3)/0,20 = π/3 ≈ 1,05 m/s.

Điểm dễ hiểu sai

Không nói vật thật đã tăng gấp đôi tốc độ chỉ vì độ dịch chuyển chiếu tăng gấp đôi. Ở mép hình chiếu, phần chuyển động có thể chủ yếu theo chiều sâu ảnh.

Tự kiểm tra

Các góc cách đều 60° xác nhận quay đều, dù các tọa độ chiếu không cách đều.

Điều kiện áp dụng

Camera đứng yên nhìn đúng từ cạnh, phép chiếu gần trực giao, vật có một mốc rõ; không xét thời gian phơi sáng hoặc mất khung.

Đọc hình minh họa

Đường tròn với ba vị trí cách góc 60° và các đường chiếu xuống trục x, cho hai khoảng 0,10 và 0,20 m khác nhau. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Cách đo xe đồ chơi bằng video quay chậm Đo trực tiếp và đo gián tiếp khác nhau thế nào