ТЕОРИЯ ВЗГЛЯДА СО СТОРОНЫ
Юрий Минаев, Роман Лутай, Ирина Кенева
Наше исследование началось с наблюдений в ванной комнате за тем, как изменяют свою видимую форму предметы при погружении их в воду. Если, лёжа в ванне, посмотреть на кисть собственной руки, погружённой в воду, то её вид будет заметно отличаться в зависимости от того, горизонтально расположить пальцы или вертикально. При горизонтальном положении пальцы кажутся длинными и тонкими, а при вертикальном – короткими и толстыми.
Интересно было наблюдать за тем, как изменяет форму палец при опускании его в вертикальном положении из воздуха в воду. Мало того, что подводная часть пальца явно меньше своих естественных размеров. При равномерном опускании пальца в воду его конец в воде явно движется неравномерно! В самом начале погружения скорость пальца заметно меньше скорости его движения, когда палец практически полностью погружён в воду.
Эту оптическую иллюзию легко может пронаблюдать каждый. А вот рассчитать все особенности наблюдаемого искажения, создать его математическую модель – это показалось нам интересным!
Мы решили, что подобное поведение вертикально расположенного погружающегося пальца должно быть связано с тем, что смотрим мы на него, не сильно высунув голову из воды.
В задачниках по физике встречаются задачи подобные такой: «Кажущаяся глубина водоёма 3 м. Какова его истинная глубина?». В таких задачах предполагается, что наблюдатель смотрит на дно водоёма вертикально вниз. В этом случае истинная глубина оказывается в n раз больше кажущейся, где n – показатель преломления воды. Следовательно, если смотреть практически сверху на вертикально погружающийся палец, то при равномерном движении кисти кажущаяся скорость конца пальца должна оставаться постоянной, хотя она и будет в n раз меньше истинной. Мы же наблюдали явную зависимость скорости от глубины погружения.
Связав обнаруженный эффект с тем, что наблюдение за погружающимся в воду пальцем велось далеко не сверху (глаза были близко к воде), мы решили разработать «Теорию взгляда со стороны».
