빠르게 돌아가는 자동차 바퀴와 관련하여 질문드립니다.

Question

도로 위 빠르게 지나가는 차의 바퀴를 보면 이상한 현상이 있는데요

바퀴가 엄청 빨리 돌아가면 어느 순간 갑자기 바퀴 회전 방향이 반대로 돌아가는

모습이 보이는데요.. 단순히 착시현상인가요?

전문가님 답변 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.

타이어의 한장면이 이동속도와 피사체의 운동속도와의 관계로 일어나는 효과로 전진하는 차량의 바퀴가 돌지 않거나 뒤로 돌고 있는것 같이 보입니다.

이를 스트로보 효과라고 합니다.

즉 원래의 부드러운 회전은 일정한 시간 간격을 두고 보이게 되는 원리입니다.

일명 마차바퀴현상으로 바퀴가 실제 회전과 다르게 도는 것처럼 보이는 착시입니다.

Answer 2

말씀하신 현상은 스트로보 효과라고 합니다.

이것은 착시 현상 중 하나입니다.

원인은 사람의 눈은 변화하는 순간을 감지할 수 있는 능력이 많이 떨어집니다.

이런상황에서 바퀴가 일정 속도가 되면 바퀴가 그 상태가 그대로 있다고 착각하게 되고,

이 회전을 유지하면 멈추거나 반대로 돌아가는 상태로 인식됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

착시현상이 맞습니다.

인간의 눈은 약 200프레임을 인식합니다. 즉 1초에 200장의 정지사진을 인식하죠.

빠르게 돌아가는 바퀴를 시계바늘에 비유하자면 바늘이 1 위치 다음에 2 위치에 있어야 하지만 너무 빠른 속도로 돌아서 1 위치 다음 11 위치까지 움직인 다음에야 인식을 합니다. 그럼 현상은 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-1의 순으로 움직이지만 눈에 비친 프레임은 1-11-9-7 순으로 인식을 하는 것이죠.

그래서 너무 빠르게 회전하는 바퀴는 오히려 뒤로 돌아가는 것처럼 보이게 되는 것입니다.