Stroboskopet: fånga en frekvens med blixtar

Ett pedagogiskt simuleringsspel. Förutsäg den blixtfrekvens som fryser en våg, hur fort den verkar krypa när takterna skiljer sig, en frekvens utifrån den krypningen, hur fort ett hjul måste snurra för att se stilla ut och en frusen vågs fart, och titta sedan i mörkret.

FrekvensStroboskopeffekten

STROBOSKOPET

Frys vågen

Redo
Aktivera JavaScript för att slå på stroboskopet. Instruktionerna och det lösta exemplet går fortfarande att läsa.
StroboskoplampaDet du serDin förutsägelseVerklig rörelse och linjal
Vågorf_seen = f − f_s

Tid

0.00 s

t

Blixtfrekvens

— Hz

f_s

Verklig frekvens

— Hz

f

Sedd krypning

— Hz

f_seen

Blixtar

—

n

Förutsäg innan du startar

Skriv din förutsägelse för att ställa in allt. Start är avstängd tills det finns ett svar.

Förutsäg vad blixtarna visar.

Uppdragspoäng—

Varje svar måste ligga inom 2 %: vart och ett ger 100 poäng. Rätt på första körningen ger 50 till. En körning räknas så snart den startar.

✓ Rätt svar① Första försöket

Så spelar du Stroboskopet

  1. Välj ett test och läs av vågens frekvens, blixtfrekvensen eller krypningen på kortet.
  2. En blixt per cykel fryser rörelsen; annars verkar den röra sig med f_sedd = f − f_s.
  3. Skriv din förutsägelse och tryck på Start. Stroboskopet blixtrar i realtid; när blixtfrekvensen eller hjulets fart efterfrågas används din.
  4. Se om bilden står still eller kryper, och jämför de orange märkena med de vita.

Stroboskopeffekten

Ett stroboskop är en lampa som blixtrar ett mycket kort ögonblick i jämn takt. I mörkret ser du ett föremål i rörelse bara i de ögonblicken, och ditt öga blandar ihop bilderna. Om något upprepar sin rörelse f gånger per sekund och lampan också blixtrar f gånger per sekund fångar varje blixt det i samma punkt av dess cykel, så det verkar stå stilla. Blixtra i halva takten så ser det fortfarande fruset ut, eftersom det fångas varannan cykel; blixtra i dubbla takten så ser du två bilder samtidigt. Om rörelsen är lite snabbare än blixtarna fångar varje blixt den lite längre fram och den verkar krypa framåt långsamt, med f_sedd = f − f_s; lite långsammare, så kryper den bakåt. Så mäter mekaniker farten hos motorer och fläktar utan att röra dem, och därför kan vagnshjul i filmer verka snurra långsamt eller baklänges: kameran tar bilder i jämn takt, som blixtar. Ett hjul med n likadana ekrar ser stilla ut varje gång varje eker flyttar sig exakt till en annans plats mellan blixtarna.

En avgränsad inlärningsmodell

Varje blixt är ögonblicklig, och ögat håller kvar varje bild i 0,1 s medan den bleknar; den verkliga rörelsen visas som en grå oskärpa. Vågen är en perfekt sinus och hjulet har 8 likadana ekrar. Körningarna spelas i realtid, så din skärms uppdatering kan lägga till lite eget flimmer. När blixtfrekvensen eller hjulets fart efterfrågas används ditt svar. Svar inom 2 % är rätt.

Om du byter språk behålls försöket, förutsägelsen, antalet försök och körningen.