回転する縞模様と弦

先日、Facebookで青森の野呂茂樹先生がアップされていた

「回転する縞模様と弦」を拝見し、不思議な模様が見えることに興味津々で

私も作ってみました。

まずは映像から・・・

なぜ？このように見えるのか私なりに考えてみました。

間違い指摘やご意見等 頂けると幸いです。
 宜しくお願いします。

①

背景の縞模様を止めてゴム紐をはじいたとき

(下の写真の左側)

赤丸のように、

黒い紐は白地のところで、白地が透けて黒紐が薄く見える。
（黒地のところでは当然黒く見える）

白い紐は黒地のところで、黒地が透けて白紐が薄く見える。

（白地のところでは当然白く見える）

②

背景の縞模様を動かしてゴム紐をはじいたとき

(上の写真の右側)

黒い紐は白地のところで、黒色が斜めに見える。

白い紐は黒地のところで、白色が斜めに見える。
(斜めの幅はゴム紐の振幅分)

かなり見にくい写真で申し訳ありませんが、
ゴム紐の振幅の大きいときと、中くらいのときです。

ゴム紐の往復により、斜めは逆方向にも表れて

「８」の字型が連なったように見えるのでは？

と考えました。

③
なぜ、斜めに見えるのか？についてはこのように考えました。
①の透けて見えるところが、下図のように移動します。
(移動方向が私の作成したものと逆ですが・・・(^^;)

この図は断続的ですが、実際には連続的な現象なので

斜めは直線状に見える。

④
振幅の両端で よりくっきり黒色や白色が見えるのは
黒紐の場合、下地の黒色と重なるため黒く見える。
さらに縞模様が動いているため、
瞬間に移動した分だけ、縞模様の黒部分より
少しはみ出したところまで黒く見える。

こんな考察ではチコちゃんに叱られそう？

＜私が作成した装置＞

作成途中の写真を撮り忘れ、全て完成後の写真になります。

・上下のローラーはダイソーの空気入れを使用

・回転する縞模様は手芸品店で購入した布に、

    薄い滑り止めシートを貼って使用しました。

正面から見たところです。

斜め横から見たところです。

上のローラーの軸受け部分

ゴム紐は取り付け金具に結び付けました。

モーター駆動部分です。
電源はモバイルバッテリーです。
モーターコントローラーも取り付け、速度の制御も出来るようにしています。

ただ、速く回転させたとき、模様がわかりにくいため割愛し、

ゆっくり回した場合のみアップしました。

TTモーター(ギア比48:1)は（ギア比11.7:1）に改造しました。

赤い矢印のギアは取り外し

左下のギアを軸にネジ留めしています。

野呂先生は静岡科学館「る・く・る」のこの装置を参考に作成されたそうです。

でもこのような大きな装置は作れないので、

少しでも模様を長く見せようと思い、コンベア方式にしてみました。

ただコンベア方式は 回転させる物(縞模様の布)がどちらかの方向(左右)に移動してしまいがちです。

以前、ローラーを樽の形のようにしたこともありましたが、

今回もこの偏りの調整が一番大変でした。