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Efeito Estroboscópico

No cinema e na TV, ao assistirmos a cena de um carro em movimento, dependendo da relação entre as frequências de projeção e de giro das rodas, três situações podem ser observadas:

a) as rodas aparentam estar paradas;

b) as rodas aparentam girar em sentido contrário ao sentido real;

c) as rodas aparentam girar mais lentamente, no sentido real.

Este fenômeno, denominado efeito estroboscópico, também pode ser observado quando utilizamos lâmpadas estroboscópicas (lâmpadas que acendem e apagam intermitentemente).

Para realçarmos as três situações citadas, vamos fixar um ponto A da roda. Se a lâmpada estroboscópica acender justamente no instante em que o ponto A volta para a mesma posição, teremos a impressão de a roda estar parada. Isto ocorre quando a freqüência de giro das rodas é um múltiplo inteiro da frequência com que pisca a lâmpada estroboscópica:

froda = n. flâmpada , com n = 1, 2, 3...

De fato, nesta situação, a roda deve realizar n voltas ( n = 1, 2, 3... ) durante um intervalo de tempo igual ao período com que a lâmpada pisca. Isto é:

n.Troda = Tlâmpada . Daí resulta: froda = n.flâmpada.

A lâmpada acende nos instante t1, t2, t3... A roda aparenta estar parada. Clique na figura para ampliar.

Se a frequência de giro das rodas não for um múltiplo inteiro da frequência com que a lâmpada pisca, podemos ter uma das situações a seguir:

• A lâmpada pisca com frequência maior do que a de giro da roda. Neste caso o ponto A será visto antes de a roda completar uma volta. Isto acontece sucessivamente nas voltas seguintes. Daí a impressão de a roda girar para trás.

A roda aparenta girar para trás. É o que ocorre, por exemplo, quando o ponto A é visto antes de a roda completar uma volta. Clique na figura para ampliar.

• A lâmpada pisca com frequência menor do que a de giro da roda. Agora o ponto A será visto após a roda completar uma volta. Neste caso, a roda aparenta girar lentamente no sentido real.

A roda aparenta girar lentamente no sentido real. É o que ocorre, por exemplo, quando o ponto A é visto depois de a roda completar uma volta. Clique na figura para ampliar.

No caso do cinema e da TV, a frequência da lâmpada é substituída pela frequência com que a imagem é projetada.
Fonte: Os fundamentos da Física Volume 1