在生活中，汽車輪胎、自行車轱轆都是人們司空見慣的東西，你可能每天都會見到它們在路上旋轉(zhuǎn)、奔馳，但是在這看似普通的旋轉(zhuǎn)中，卻藏著一些你不知道的科學(xué)小知識。

　　下面就跟著我們一起，了解一下這些科學(xué)“轉(zhuǎn)圈圈”吧！

　　電影里的車輪為什么看起來是倒著轉(zhuǎn)的

　　看電影時，大家不僅會關(guān)注劇情，還樂于找出各種穿幫鏡頭。經(jīng)常有小伙伴會發(fā)現(xiàn)這么一個“bug”——向前行駛的車輪怎么是倒著轉(zhuǎn)的？實際上，這并不是特效出bug，反而是拍攝了真車才會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，它還有個專用名——“車輪效應(yīng)”，屬于頻閃效應(yīng)的一種。

　　當現(xiàn)實中的汽車高速行駛時，我們的眼睛根本來不及捕捉車輪輻條的滾動，只能看到它們糊成一片。而電影畫面則是攝像機對現(xiàn)實畫面的捕捉，這個捕捉過程并不像我們看到的那樣連續(xù)，攝像機更像是一個快速連拍的相機，只要足夠快，就會讓我們的大腦反應(yīng)不過來，自動把它們腦補成連續(xù)畫面，這就是“視覺暫留”現(xiàn)象。

　　基于人類視覺的這一局限性，拍攝電影的攝像機通常設(shè)置為每秒拍攝24個畫面，也就是24幀/秒的幀率。所以我們在電影中看到的車輪旋轉(zhuǎn)畫面已經(jīng)是“刪減”版了，僅由攝像機抽取的畫面組成。最終呈現(xiàn)的視覺效果則取決于攝像機的幀率、車輪的轉(zhuǎn)速以及輻條的排布方式。

　　示意圖里將車輪的輻條簡化成均勻分布的4根，其中1根涂紅作為標記物。輻條之間的夾角設(shè)為α，紅輻條順時針方向角度變化設(shè)為θ。

　　假設(shè)這個車輪在順時針旋轉(zhuǎn)，攝像機第一次捕捉到它的畫面在圖1位置，第二次在圖2位置，那么這個車輪旋轉(zhuǎn)過的角度應(yīng)該是n圈+θ(n為自然數(shù))，但在我們的眼睛看來，它就只是順時針旋轉(zhuǎn)了θ。同理，若旋轉(zhuǎn)角等于nα，如圖3位置(θ=α)時，車輪看上去會是靜止不動的。而在圖4中，θ角接近360°，可我們的大腦并不想費勁地繞個大彎，于是便就近地認為輻條是逆時針轉(zhuǎn)了360°-θ的小角度。

　　總而言之，和我們做數(shù)學(xué)題時的邏輯分析不同，眼睛只管自己看到了什么，大腦也總是傾向于選擇最輕松的解讀方式。利用這種“車輪效應(yīng)”，還能制造出不少有趣的視錯覺體驗。

　　汽車能倒車為什么自行車不能倒騎

　　雖說“車輪效應(yīng)”是種視錯覺，但現(xiàn)實中的汽車輪胎還是有倒轉(zhuǎn)的情況，沒錯，就是倒車。倒車說來容易，可卻沒見過哪輛自行車能倒騎的，除非你下車推。

　　自行車的后輪轂上安有由鏈條和齒輪組等部件構(gòu)成的傳動裝置，當我們向前蹬腳踏板時，會驅(qū)動鏈輪旋轉(zhuǎn)，鏈輪上的鏈條隨之轉(zhuǎn)動，帶動后輪軸上飛輪等部件旋轉(zhuǎn)，這樣后輪就帶著前輪骨碌碌地向前滾了。

　　然而，當你試圖反方向蹬踏板時，鏈條卻會變得很松，無論你怎么蹬，車輪都不會有絲毫倒轉(zhuǎn)的傾向。原因就在于自行車的飛輪是一種“單向機構(gòu)”，只能單向運作。

　　在自行車的飛輪結(jié)構(gòu)中，棘爪(又稱為千斤)會嵌在飛輪內(nèi)緣的棘齒槽中。正常騎車時，飛輪逆時針旋轉(zhuǎn)，棘齒槽會卡住棘爪，將轉(zhuǎn)動力通過棘爪傳給后軸，進而帶動后輪轉(zhuǎn)動。但是當飛輪順時針旋轉(zhuǎn)時，棘爪和棘齒就會滑開，沒有了它們的配合，自行車便會失去動力。這就是為什么自行車只能單向騎行。

　　不過，用于表演雜技的一些特殊自行車確實有能倒騎的，但它們采用的結(jié)構(gòu)就與一般自行車不同了。