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Mettere a fuoco con gocce d'acqua che volano verso l'alto. La magia della fisica ovvero come far salire l'acqua (video)

Ci sono molti film su illusionisti e maghi, ma pochi di loro vengono ricordati per anni. Il fatto è che non è facile mostrare un'illusione davvero impressionante nel cinema; lo spettatore deve credere in un vero miracolo dove ogni secondo è un miracolo. Tuttavia, siamo riusciti a implementare diversi trucchi evidenti sullo schermo.

Ti invitiamo a ricordare i trucchi sullo schermo più memorabili.

L'illusione dell'inganno - 2

Chi ha visto il film probabilmente ricorderà il momento in cui Atlante in piazza, circondato da una folla di spettatori, fermò la pioggia e poi la fece andare al contrario. Sembra così impressionante che si insinua il dubbio: è un effetto speciale? Ma no. All'inizio del film, nel negozio di magia, i rider prestano attenzione ad un piccolo dispositivo in cui le gocce si muovono al contrario, come la pioggia alla fine del film, questa è la soluzione.

La luce stroboscopica è la protagonista di questo trucco. Questo è un dispositivo che consente di riprodurre rapidamente impulsi di luce intensa ripetuti. Per capire approssimativamente come funziona, pensa a qualsiasi discoteca e a una luce bianca brillante lampeggiante, che ti fa sembrare di muoverti a scatti, come un robot, questa è una luce stroboscopica e l'effetto stroboscopico, ad es. illusione visiva.

Per chi ha difficoltà a capire di cosa stiamo parlando, questo video il blogger parla in dettaglio di questo trucco e lo ripete anche.

Illusione di inganno




E ancora, Daniel Atlas, l'eroe di Jesse Eisenberg, ti sorprende già nei primi minuti del film, in più ti rende partecipe del suo trucco con le carte. Ammettilo, anche tu desideravi il sette di quadri? Il segreto è che mentre sfoglia un mazzo di carte, si ferma due volte per microsecondi su quella particolare carta.

Il semplice occhio umano non può coglierlo, ma se guardi video al rallentatore, vedrai cosa intendiamo.

L'incredibile Burt Wonderstone


Non la commedia di maggior successo, ma piuttosto divertente "L'incredibile Burt Wonderstone". Purtroppo, l'imponente cast, che comprendeva Steve Carell, Jim Carrey e Steve Buscemi, non ha salvato il film dal fallimento al botteghino, ma questo film non sarà semplicemente cancellato dalla tua memoria. Se non altro perché alcuni trucchi penetrano come un trapano nel cervello stesso.

Non molto intelligente, ma divertente e un po' spaventoso: Jim Carrey si trapana da solo tempio.

Prestigio



La lotta tra i personaggi di Hugh Jackman e Christian Bale regala al pubblico molte scene impressionanti che stimolano l'immaginazione e la spiegazione dei trucchi ti farà impazzire. Ti piace, ad esempio, un trucco in cui il personaggio di Hugh Jackman si muove tra due porte a una velocità fantastica?

Il segreto di questo magico teletrasporto è semplice e, ovviamente, come tutti i trucchi di questo film, viene spiegato allo spettatore, ma messa a fuoco sembra elegante e davvero spettacolare.

Illusionista


Il film di Neil Berger "The Illusionist" si nasconde solo dietro un titolo sonoro: in effetti, il film contiene molto più dramma e romanticismo che trucchi magici e trasformazioni mistiche. Eppure il film non poteva fare a meno di dimostrare le abilità del misterioso signor Eisenheim.

La scena impressionante con un seme d'arancia che cresce fino a diventare un vero e proprio cespuglio che porta frutti non lascerà indifferente il pubblico esigente. Anche noi siamo pronti ad applaudire l'eroe di Edward Norton, soprattutto alla luce del fatto che questo trucco è stato effettivamente dimostrato al pubblico nel XIX secolo da Robert-Houdin.


Segreto Il trucco sta nella pentola stessa e nel meccanismo speciale.

Il Cavaliere Oscuro

Il cattivo del film “Il cavaliere oscuro”, il Joker, mette a segno un trucco davvero impressionante, ma mortale, “The Vanishing Pencil”. È vero, non vorremmo che nessuno fosse il suo assistente nell'esecuzione di questo trucco: gli assistenti del Joker sono usa e getta. Sebbene

STROBOSCOPIO

In questo esperimento ti aiuteremo a realizzare un dispositivo chiamato luce stroboscopica. Non è del tutto simile alla luce stroboscopica utilizzata per creare effetti luminosi nelle discoteche e nei concerti rock. Nel nostro flash, l'illusione del movimento sarà creata dalle immagini che “scivolano” dietro fessure che ruotano rapidamente.


PARTE 1. Fermati, solo un attimo!

Fai una fotocopia del disco dalla pagina successiva su carta spessa. Utilizzando le forbici, tagliare con attenzione delle fessure lungo il bordo del disco. Usa il pulsante per forare il disco esattamente al centro e incollalo sul lato della gomma su una matita di legno. Il disco dovrebbe ruotare liberamente, l'immagine dovrebbe guardare nella direzione opposta rispetto alla matita.
Per prima cosa proviamo a fermare il movimento usando la nostra luce stroboscopica. Accendi la TV o il computer e allontanati dallo schermo verso l'estremità opposta della stanza. Chiudi un occhio e guarda lo schermo attraverso una delle fessure del disco.

Ora inizia a girare il quadrante e continua a guardare.


Attraverso le fessure rotanti puoi ogni volta intravedere lo schermo. Ha lo stesso aspetto del solito? In che modo la modifica della velocità di rotazione del disco influisce sul suo aspetto?


Adesso spostiamoci in cucina: apriamo il rubinetto dell'acqua fredda in modo che le gocce cadano lentamente ma costantemente nel lavandino. Guarda le gocce attraverso il disco rotante. Puoi "fermare" una goccia d'acqua nell'aria?

Se non riesci ad aprire il bordo in modo che goccioli, prova questo: riempi un bicchiere di carta con acqua e coloralo con un po' di colorante alimentare. Chiedi a un amico di tenere la tazza sopra il lavandino mentre fai un buco sul fondo con un ago. Ora puoi osservare questo flusso di goccioline usando un disco magico.

PARTE 2. Cinema magico

Mettiti davanti allo specchio e gira il disco con il motivo lontano da te. Guarda attraverso la fessura. Vedi il riflesso dei cavalli? Ora inizia a ruotare il disco e guarda attraverso le fessure. Cosa vedi?

L'azione sullo schermo televisivo o nei film è solo un'illusione. Ed è creato da una serie di fotogrammi che cambiano rapidamente. I fotogrammi sullo schermo cambiano alla velocità di 24 fotogrammi al secondo. A questa velocità, il cervello, ovviamente, non è in grado di distinguere i singoli fotogrammi, quindi sembra che gli oggetti sullo schermo si muovano senza intoppi.

Il nostro flash coglie il momento in cui i fotogrammi sullo schermo cambiano, l'immagine viene “aggiornata”. Attraverso la fessura vediamo sullo schermo un'immagine parzialmente aggiornata, e le strisce nere sono parti dell'immagine non completamente aggiornata, da noi “catturata” attraverso diverse fessure nella stessa fase del cambio di inquadratura.


Allo stesso modo possiamo osservare le gocce sospese nell'aria. Affinché rimangano immobili nell'aria, è necessario che attraverso ciascuna fessura si veda la caduta successiva nella stessa posizione della precedente. Puoi anche creare l'illusione che le gocce si muovano nella direzione opposta. Per fare ciò è necessario che ogni slot successivo ci mostri un altro calo leggermente più alto del precedente. Cioè, le fessure dovrebbero cambiare un po' più velocemente delle gocce che cadono dal rubinetto.


Possiamo anche usare la nostra luce stroboscopica per mostrare il cartone animato "Il cavallo al galoppo". Quando guardi i cavalli riflessi attraverso le fessure del disco rotante, il tuo cervello non ha il tempo di distinguere le singole figure e ti sembra che i cavalli stiano davvero galoppando.

Materiale da Nonciclopedia


A causa dell'inerzia della nostra visione, e ciò si manifesta nel fatto che la sensazione visiva persiste per diverse frazioni di secondo, non possiamo notare le singole posizioni di un corpo che ruota o oscilla rapidamente. In questo caso possono essere d'aiuto le riprese ad alta velocità o una luce stroboscopica. Il nome di questo dispositivo è composto da due parole greche: "stro-bos" - "rotazione" e "skop" - "osservazione" - e corrisponde pienamente al suo scopo.

Lo stroboscopio iniziò a servire fedelmente i fisici dalla prima metà del XIX secolo e l'effetto stroboscopico stesso era noto agli scienziati molto prima. È il seguente. Illumineremo un corpo rotante o oscillante non in modo continuo, ma con brevi lampi separati. La frequenza di questi lampi può essere regolata in modo da vedere il corpo nella stessa posizione. Ciò avverrà quando il periodo di rotazione del corpo coincide con l'intervallo di tempo tra i lampi. Con una frequenza sufficientemente elevata di rotazione del corpo (e flash stroboscopici), l'occhio manterrà costantemente questa sensazione visiva durante il tempo tra i flash e noi, per così dire, "fermeremo" il corpo. Quando la frequenza dei flash stroboscopici differisce leggermente dalla frequenza di rotazione del corpo, vedremo il corpo in una posizione leggermente spostata rispetto alla posizione al momento del flash precedente. Unendo insieme, le singole immagini daranno un'immagine al rallentatore.

Ci sono molti esperimenti interessanti che puoi fare a casa con una luce stroboscopica, ed è relativamente facile da fare. È necessario disporre di una fonte di luce intensa che produca un raggio parallelo, come una torcia o una lavagna luminosa. Davanti all'obiettivo del proiettore diapositive è installato un disco di cartone con asole (il diametro del disco è 30÷40 cm, il diametro dei fori corrisponde alla dimensione della lente, il loro numero è 10÷20). Il disco deve essere montato sull'asse di un motore elettrico utilizzato per vari giocattoli e modelli.

Per regolare la velocità di rotazione del motore, oltre alla batteria, nel suo circuito è inclusa una resistenza variabile (~40 Ohm). Ora la luce sullo schermo lampeggerà con una frequenza v = n k, dove n è il numero di giri del disco e k è il numero di slot in esso contenuti.

I primi esperimenti possono essere effettuati con un ventilatore o con un disco su un lettore. Dirigendo la luce verso la ventola e selezionando la frequenza di lampeggio desiderata, “fermano” la ventola o la “costringono” a ruotare lentamente (puoi farlo anche nel senso opposto).

È molto interessante considerare alla luce di uno stroboscopio le caratteristiche di un getto d'acqua, ad esempio un sottile flusso d'acqua proveniente da un rubinetto. Vedremo che alla fine della caduta, sotto l'influenza delle forze di tensione superficiale, si rompe in gocce separate. E alla luce normale, il rivolo appare continuo, poiché l'inerzia della visione crea l'illusione che queste gocce si fondano. Dopo aver aperto completamente il rubinetto, è possibile osservare la formazione di bizzarre sporgenze e depressioni sulla superficie di un forte getto.

Passiamo ora agli esperimenti con le onde su una superficie piana dell'acqua. Piccole onde che si propagano lungo di esso - increspature - devono la loro origine alla tensione superficiale. Si chiamano onde capillari. Per eccitarli potete inserire un fiammifero nel rubinetto dell'acqua, aprirlo leggermente e mettere un piatto d'acqua sotto le frequenti gocce. Le onde capillari si diffondono rapidamente sulla superficie e solo con l'aiuto di uno flash è possibile vederle chiaramente. Se metti vari oggetti in un piatto, puoi vedere come le onde si riflettono e girano attorno ad esse.

Vari vibratori vengono spesso utilizzati per eccitare le onde superficiali. Un tale vibratore può essere realizzato da un normale campanello elettrico. Un filo con un piccolo tappo di gomma all'estremità viene saldato al martello della campana e la campana viene installata in modo che il tappo tocchi la superficie dell'acqua. Collegando la campana alla rete (rispettando tutte le norme di sicurezza e, soprattutto, ben isolando le parti che portano corrente), otterremo onde divergenti, la cui struttura è chiaramente visibile sotto illuminazione stroboscopica. Ora, invece di un tappo di gomma, attaccheremo all'estremità del filo una forchetta con due estremità, la cui distanza è di diversi centimetri. Mettiamo tappi di gomma sulle estremità della forcella. Dopo aver acceso il campanello, sulla superficie appare uno schema di interferenza proveniente da due emettitori di onde.

Dirai che è impossibile fermare il flusso dell'acqua o addirittura farla salire, e ti sbaglierai! Niente è impossibile utilizzando le conoscenze della scienza e i più recenti e diffusi dispositivi tecnologici. Oggi anche le pietre possono essere fatte volare, come nell'installazione.

Un certo Brusspup (http://www.youtube.com/user/brusspup) , ha pubblicato un video in cui, utilizzando una semplice installazione fatta in casa e una telecamera funzionante in modalità video, l'autore ha forzato l'arresto del flusso d'acqua da un tubo e, cosa più incredibile, lo ha fatto salire. Il primo giorno, il video ha ricevuto un milione di visualizzazioni.

Di seguito viene presentato un video affascinante del movimento magico (immobilizzazione) dell'acqua.

L'essenza fisica dell'effetto risiede nel funzionamento sincrono della videocamera con le oscillazioni del getto d'acqua. Chiunque può ripetere questo esperimento; per farlo è necessario:
1. Posizionare il subwoofer sul bordo di una superficie solida.
2. Fissare un tubo leggero e flessibile al cono dell'altoparlante, ad esempio, utilizzando del nastro adesivo, ma è meglio usare del nastro adesivo, poiché il nastro adesivo può danneggiare il cono dell'altoparlante. Il tubo dovrebbe terminare a una distanza di 2-3 centimetri dal bordo dell'altoparlante. Naturalmente il tubo deve essere rivolto verso il basso. In linea di principio, questa è la parte più importante dell'esperimento: il tubo deve toccare il diffusore.
3. Collega il subwoofer all'amplificatore e collega l'amplificatore a una sorgente audio come un generatore audio o un computer. L'uso di un computer è un'opzione più accettabile perché è più facile trovare un programma con cui impostare la frequenza audio desiderata.
4. Accendi la fotocamera o metti il ​​tuo smartphone in modalità video.
5. Esegui il programma generatore di frequenze audio sul tuo computer e imposta la frequenza con cui il video viene registrato sulla videocamera. Tali informazioni possono essere facilmente reperite sul passaporto o su Internet a seconda del tipo di videocamera in vostro possesso. I parametri più comuni sono 24 o 30 fotogrammi al secondo, di conseguenza è necessario impostare lo stesso valore nel programma del generatore.
6. Apri il tubo dell'acqua e osserva l'acqua scorrere attraverso la fotocamera. Se la frequenza con cui viene registrato il video coincide con la frequenza impostata nel programma del generatore, osserverai un flusso d'acqua stazionario.
7. Regolando il livello del volume è possibile ottenere un flusso d'acqua vario.
8. Modificando la frequenza delle vibrazioni sonore nel programma su un hertz in più (se era 24Hz, quindi impostandola su 25Hz) otteniamo l'effetto dell'acqua che si muove in avanti.
9. Modificando la frequenza delle vibrazioni sonore nel programma su un hertz in meno (se era 24Hz, quindi impostandola su 23Hz) otteniamo l'effetto dell'acqua che si muove all'indietro, di nuovo nel tubo.
10. Non dimenticare di installare un contenitore dove scaricherà l'acqua.

In questo modo potrai ottenere effetti magici e creare video indimenticabili che non ti vergognerai di mostrare ai tuoi amici e conoscenti.




Buonasera! In questa pubblicazione parlerò del mio prodotto fatto in casa, che ho concepito da molto tempo. Ma l'ho implementato solo ora.

Ho visto questo effetto per la prima volta da bambino. Mi è stato chiesto di aiutare, tenere e illuminare una luce stroboscopica sul volano del motore di un'auto. Il motore è stato avviato e successivamente ho visto sul volano rotante una tacca quasi immobile che stava ferma in un punto, mentre il volano ruotava. Poi è nata l'idea di realizzare un ventilatore e di utilizzare una luce stroboscopica per fermarlo. Dopo un po 'ho implementato l'idea, utilizzando una lampada IFK-120, un tiristore KU202 con un cablaggio, ci ho giocato e l'ho lanciata nell'angolo più lontano, ma circa 6 anni fa ho visto un video giapponese con la levitazione dell'acqua. Così è nata l'idea di ripetere questo trucco con la levitazione delle gocce. C'è voluto molto tempo per realizzarlo e alla fine il sogno si è avverato...

Come funziona

Ci sono diversi video su YouTube in cui cercano di tagliare l'acqua in goccioline che scorrono da un tubo di silicone utilizzando un altoparlante audio o una testina dinamica. Ma ci sono diversi svantaggi in questo metodo.

1 - design ingombrante (altoparlante, amplificatore, generatore di frequenza, flash)
2 - l'altoparlante a bassa frequenza non può riprodurre un meandro, a causa della sua struttura meccanica, e in uscita produce qualcosa di simile a un'onda sinusoidale. Di conseguenza, l'acqua non si divide in gocce, ma si dimena come un serpente.
3 - Il generatore di frequenza dovrà adattarsi ogni volta alla frequenza dello strobo. La frequenza si allontanerà.

Tutto nel mio design è semplice ed economico. Chiunque può ripetere questo disegno a casa.

Funziona così:

Una luce stroboscopica e un elettromagnete del relè dell'auto funzionano alla stessa frequenza. Un elettromagnete spezza il flusso d'acqua in goccioline e una luce stroboscopica illumina queste goccioline in un determinato momento. Poiché le gocce cadono con una frequenza pari a quella dello stroboscopio, si ottiene l'effetto di gocce sospese nell'aria.

schema

Avevo a portata di mano i transistor KT972, quindi li ho installati. È possibile fornire qualsiasi altro transistor progettato per una tensione di almeno 30 V e una corrente di almeno 2 A. I resistori nelle basi dei transistor limitano la corrente a 40 mA per non danneggiare l'uscita del controller. Ho utilizzato l'elemento LED di una vecchia lampada LED difettosa. Per ridurre la tensione di alimentazione dell'elemento a 24 V. ho diviso l'elemento in due parti, tagliando una traccia e mettendo in parallelo queste due serie di LED. Poiché l'elemento LED viene alimentato con brevi impulsi e la tensione di alimentazione è uguale alla caduta di tensione sui LED, non ho limitato la corrente. Un diodo parallelo all'elettromagnete protegge dalle emissioni negative della bobina elettromagnetica. È possibile installare un diodo dalla stessa lampada LED smontata. L'elettromagnete è costituito da un relè per auto. Il mio relè era già rotto, quindi ho dovuto usarlo così com'è. Se avessi un relè funzionante, proverei prima a collegare uno stick cinese all'armatura del relè. Per garantire uno spazio tra il magnete permanente e l'elettromagnete, puoi mettere tra loro un pezzo di gommapiuma o spostare lateralmente il bastoncino con il magnete. Questo è quello che ho fatto.

Componenti utilizzati nel circuito:

Arduino nano - 1 pz.
Encoder - 1 pz.
Tagliere - 1 pz.
Vecchia lampada a LED - 1 pz.
Transistor KT972 - 2 pz.
Relè automobilistico - 1 pezzo.
Resistore 120 Ohm - 2 pz.

Dettagli sul codice per Arduino

Io uso un Arduino Nano perché ne ho molti e si adattano bene su una breadboard. Ma puoi usare assolutamente qualsiasi controller Arduino e persino Digispark. L'encoder utilizza l'interrupt INT1. Se si ruota l'encoder senza premere, la frequenza dello strobo lampeggia e la frequenza dell'elettromagnete vengono regolate a passi di 0,1 Hz. Ruotando con pressione si regola la durata del lampeggio del LED; i fotografi lo chiamano tempo di esposizione. In questo caso la frequenza non cambia. Controllo dell'elemento LED, per facilità di debug l'ho collegato a D13, ma puoi cambiare tutti i pin di connessione con qualsiasi altro. Basta non cambiare il pin D3 (INT1) dell'encoder.

Schizzo per Arduino

// Uscite ENCODER #define CLK 3 // Orologio Collega a INT1, non può essere riassegnato #define DT 4 // seconda uscita encoder #define SW 5 // cambia pulsante encoder #define led_pin 13 // LED collegato #define coil_pin A0 // elettromagnete #define Min 1 // valore minimo #define Max 20000 // valore massimo #define step_freq 1 // variazione di frequenza graduale di 0,1 Hz #define step_freq_rough 10 // variazione di frequenza di circa 1 Hz #define step_timelght 100 // incremento del passo µs volatile int freq = 250; // frequenza in Hz moltiplicata per 10, per un'accordatura più fluida volatile uint32_t paus, time_light=2000; // Tempo di accensione del LED in μs per impostazione predefinita uint32_t oldcount; booleano DT_ultimo; // ultimo stato dell'encoder void setup() ( pinMode(CLK,INPUT_PULLUP); // Orologio Connetti a INT1, non può essere riassegnato pinMode(DT, INPUT_PULLUP); // secondo pin dell'encoder pinMode(SW, INPUT_PULLUP); // pulsante dell'encoder pinMode (led_pin, OUTPUT); // controlla il triac pinMode(coil_pin, OUTPUT); attachInterrupt(1, encoderTick, CHANGE); // interrompe dall'Encoder DT_last = digitalRead(CLK); // legge il CLK position Serial.begin(115200); // per il debug ) void loop() ( paus=5000000/freq; digitalWrite(coil_pin, 1); digitalWrite(led_pin, 1); oldcount = micros(); while((micros() - vecchio conteggio)< time_light){} // длительность импульса выдержки digitalWrite(led_pin, 0); while((micros() - oldcount) < paus){} // положительный полупериод digitalWrite(coil_pin, 0); oldcount = micros(); while((micros() - oldcount) < paus){} //отрицательный полупериод } //********************обработчики прерываний Энкодера******************************* void encoderTick() { uint8_t DT_now = digitalRead(CLK); // считываем текущее положение CLK if (DT_now != DT_last && digitalRead(SW)) // если предыдущее и текущее положение не равны, значит был поворот { if (digitalRead(DT) != DT_now) // если DT не равен CLK, значит вращение по часовой стрелке { if(freq < Max) freq += step_freq; // прибавить } else { // если DT равен CLK, значит вращение против часовой if(freq >Min) frequenza -= passo_freq; // diminuisce ) ) else if (DT_now != DT_last && !digitalRead(SW)) //se il pulsante è premuto e c'è stata rotazione ( if (digitalRead(DT) != DT_now) // se DT non è uguale a CLK , quindi la freccia di rotazione in senso orario ( if(time_light< paus) { time_light += step_timelght; } // убавить длительность } else if(time_light >0) luce_tempo -= passo_tempoluce; // aggiunge la durata dell'impulso dell'otturatore/ ) DT_last = DT_now; // salva la posizione CLK per il controllo successivo)

Configurazione del Levitron

L'impostazione principale si riduce alla regolazione del flusso d'acqua. È necessario regolare la velocità del flusso d'acqua in modo che l'elettromagnete possa spezzare stabilmente il flusso d'acqua in goccioline. Penso che sia molto semplice e capirai immediatamente visivamente dove si trova la sezione aurea. Regola anche la frequenza del flash stroboscopico per essere più confortevole per i tuoi occhi. La frequenza del flash influisce
alla distanza tra le gocce e se le gocce iniziano a strapparsi senza sincronizzazione, riorganizzare il flusso dell'acqua. Se vuoi girare un video con una fotocamera, devi regolare il flash sulla frequenza della fotocamera in modo che non vi sia sfarfallio sulla fotocamera

Qual è il prossimo?
Ho intenzione di acquistare una pompa a impulsi e di usarla per far levitare la pioggia dal soffione della doccia. Quindi ci sarà un altro breve articolo e video sull'argomento "Levitazione dell'acqua"
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