Почему на вращающемся спинере мы видим ”цветы”?

Доброго времени суток, дорогой читатель блога! Я начинаю пробоваться в новом для себя жанре: написание небольших постов для блога. Поэтому если у тебя появятся предложения по поводу улучшения постов или сайта, то обязательно пиши мне: я буду очень рад ответить на любой вопрос или пожелание! При этом мне уже приходилось писать научные статьи, так что я надеюсь, что не буду допускать много ошибок.

Теперь ближе к теме! Недавно, играясь с пресловутым спинером, я заметил интересный эффект: дело в том что при некоторых скоростях на спинере можно было заметить вращающийся зеленый "цветок", который по мере уменьшения угловой скорости останавливался и начинал вращение в другую сторону (Пример на фото). Такой же эффект происходит если на камеру снимать вращающееся колесо, но в данном случае никакой камеры то не было! Мне в голову пришла мысль о том, что всё дело здесь в стробоскопическом эффекте.
Что такое стробоскопический эффект очень хорошо рассказано в ролике от Get A Class:



Действительно, я играл со спинером в комнате, которая освещалась обычной люминесцентной лампой, а как известно в сети переменный синусоидальный ток. Это приводит к тому, что на самом деле лампа то погасает, то опять начинает светить. То есть мы, находясь в такой комнате, видим картинку с квантованием по времени, которое определяется частотой переменного тока. Очевидно, что при уменьшении угловой скорости вращения спинера количество лепестков "цветка" будет увеличиваться. Если играть со спинером на улице (при естественном освещении), то такие эффекты пронаблюдать можно будет только с помощью видеокамеры.

Интересно то, что в другой комнате никаких цветов не появлялось, хотя освещение давала люстра. Как я понял, всё дело в том, что в люстре установлены лампы, внутри которых инертный газ. Он в них и светится в виде плазмы и когда ток останавливается и начинает идти в другую сторону плазма не успевает остыть и лампа не мерцает (Эксперимент на фото внизу).

Как я упоминал ранее, лепестки "цветка" имеют зеленоватый оттенок, хотя сам спинер таких цветов не имеет (Желтый корпус и синие подшипники).

Это происходит из-за того, что во время вращения глаз не успевает различать оба цвета, а видит их сумму.

Зная угловую скорость вращения спинера при которой наблюдается цветок и количество лепестков можно рассчитать частоту переменного тока в сети. Так как высокоскоростной камеры у меня под рукой не было, я придумал хитрый способ измерения угловой скорости: во время вращения спинера его лопасти нужно прислонить к бумажке и записывать звук на диктофон. После того, как установится картинка нужно просто сказать "стоп" в диктофон. Зная протяжённость трёх ударов по бумажке, можно измерить угловую скорость спинера (На фото программа Audacity).

В моём эксперименте период вращения спинера оказался равен 0,059 секунды. Отсюда частота равна 16,95 об/сек. При этом я наблюдал 6 лепестков. Это значит, что частота вращения либо в 2 раза меньше частоты мерцания, либо в 6. Это легко можно понять, проанализировав вращение спинера:

Частота мерцания скорее всего должна быть в 6 раз больше, так как мерцание быстрое и незаметное, а частота вращения достаточно маленькая. Тогда частота мерцания равна 101,7 Гц. Нужно при этом понимать, что частота колебания тока в два раза меньше частоты мерцания, так как каждое мерцание происходит и в минимуме и в максимуме синусойды. То есть частота колебания тока в сети получилась 50,8 Гц.

Друзья! Я очень благодарен вам за то, что вы интересуетесь моими работами, ведь каждый пост на сайте даётся очень непросто. Я буду рад любому отклику и поддержке с вашей стороны.