Физика в играх

Замечательно простой случай оптического обмана показан на рис. 86. Там начерчены три строго параллельные линии, только косо заштрихованные. Наверное, никто из рассматривающих этот рисунок не поверит, что линии параллельны.

Рис. 84

Рис. 85

Рис. 86

Параллельность линий рис. 84, 85 и 86 легко проверить и без линейки. Поднимите книгу на уровень глаз и посмотрите вдоль линий.

Иногда архитекторы, вычерчивая детали здания, умышленно искривляют линии балок, для того чтобы при рассматривании они казались прямыми. В древних постройках часто находят в балках некоторую кривизну в верхней части, сделанную для того, чтобы балки казались прямыми снизу.

А вот посмотрите на рис. 87 и скажите, какая из двух линий под черной балкой составляет продолжение верхней. Вы, может быть, сразу не решитесь определить это, но, рассматривая рисунок, наверное выберете нижнюю линию и, конечно, ошибетесь.

Рис. 88

Рис. 87

Забавный обман зрения вызывает также рис. 88. Две части кольца нарисованы одна над другой. Они совершенно одинаковы, но нижняя кажется нам значительно короче верхней. Вы, пожалуй, не сразу заметите, в чем дело. Ведь на нашем рисунке наружные дуги не находятся одна над другой, и вы путаете, сравнивая лежащие рядом наружную дугу одной части кольца и внутреннюю дугу другой части.

Вы, вероятно, смотрели с моста вниз на текущую воду, и в конце концов вам представлялось, что мост поплыл вперед по реке. Если долго смотреть на фабричную трубу, не сводя с нее глаз, нам начинает казаться, что фабричная труба падает. Такое же впечатление вызывают и быстро бегущие над трубой облака.

Иногда облака могут стать действительно причиной падения. Если вы, стоя на площадке трамвая, станете смотреть на плывущие облака, вы очень легко можете свалиться. У вас получится обманчивое впечатление, будто вы падаете, а облака стоят, и, чтобы удержаться от воображаемого падения, вы невольно делаете движение, которое в действительности может привести к падению.

Когда вы смотрите из окна вагона, вам кажется, что поезд стоит, а поля, деревья и дома быстро бегут, и только тряска вагона мешает вам поддаться этому обману. Трудно отделаться от обмана, глядя с моста на воду, так как в этом случае ничто не нарушает впечатления.

На этом же основан ежедневный оптический обман, которому поддаются все люди, хотя и знают сущность явления. Это кажущееся нам движение солнца и светил вокруг земного шара. Очень часто нам кажется, что неподвижные предметы движутся.

На рис. 89 видны несколько концентрических кругов, промежуток между которыми равен толщине кругов. Если вы пристально посмотрите на рисунок и при этом будете слегка вертеть книгу, круги немедленно начнут вращаться по направлению движения книги. Если вы так же пристально посмотрите на начерченный рядом круг с зубцами, вам покажется, что они бегут в направлении противоположном движению книги.

Рис. 89

Еще интереснее рис. 90. Шесть концентрических кругов окружают зубчатое колесо. Здесь обман зрения поразителен. Если вы будете вращать рисунок, вы увидите, что концентрические круги бегут в том же направлении, что и книга, а зубчатое колесо вращается в обратную сторону.

Рис. 90

Стробоскоп. Видимые нами в кино движущиеся изображения также основаны на обмане зрения. Демонстрирование движущихся изображений основано на том, что перед глазами проносится последовательный ряд картин, очень мало отличающихся друг от друга. Наш глаз может отличать различные предметы только тогда, когда ему показывают их не больше десяти — двенадцати в секунду. Если перед глазом проносится большее число почти одинаковых изображений, отличающихся друг от друга, как последовательные положения движущегося предмета, то нам кажется, что мы видим движущийся предмет.

Чтобы лучше понять действие кино, вы можете проделать следующий опыт. Прибор для этого опыта — очень забавная игрушка. На рис. 91 показан кружок, вырезанный из плотного картона. Диаметр его может быть взят в 30–40 сантиметров.

Рис. 91

Разделите этот круг радиусами на 18–20 частей. На расстоянии 3 сантиметров от краев кружка прорежьте короткие щели шириной примерно полсантиметра. Под прорезанными щелями, на совершенно одинаковом расстоянии от центра кружка, приклейте ряд картинок, нарисованных так, чтобы каждая соседняя картинка немного отличалась от предыдущей. Можно нарисовать, например, кузнеца, постепенно, на каждой картинке, все ниже и ниже опускающего молот и сгибающегося при этом. Когда вы начнете вращать круг перед зеркалом и будете смотреть в прорезы кружка на изображения в зеркале, вам покажется, что кузнец ожил. Он усердно бьет молотом, и вы совсем не видите тех отдельных картинок, которые сами рисовали.

Может быть, вам трудно нарисовать фигуру кузнеца; тогда можете сделать рисунки маятника так, чтобы первое изображение было близко к последнему, как показано на рис. 91, внизу. На этом рисунке видно, как укрепить кружок на изогнутой проволоке, на которой он может вращаться между двумя кусочками пробки.