¿Por qué las ruedas parecen girar en dirección opuesta a la que giran?

El problema parece bastante complejo , por lo que no pretendo dar una respuesta exhaustiva.

A nivel de modelo de juguete, es razonable modelar el ojo como una "cámara". Específicamente, supongamos que un ojo humano "muestrea" a una frecuencia máxima de$\nu$, por lo que podemos hacer uso del teorema de muestreo de Nyquist-Shannon . Básicamente, dada una velocidad angular instantánea de$\omega$, si la rueda tiene$n$espaciamientos, entonces el componente de "frecuencia más alta" es$n\omega\over{2\pi}$(es decir, en una rotación completa, hay$n$barras de rueda que pasan en un ángulo dado). Por lo tanto, escribir$\omega = {v\over r}$con$v$siendo la velocidad del coche y$r$el radio de la rueda (aquí estoy asumiendo un rodamiento puro de la rueda), cuando

$$v > {{\pi\nu r}\over{n} }$$ podemos suponer que se produjo algún tipo de aliasing, es decir, supongo que sería incapaz de reconstruir correctamente el movimiento de la rueda.

Entonces, suponiendo que una rueda típica tiene 10 barras y un radio de aproximadamente 0,3 metros y sus muestras oculares a ~ 30 Hz (velocidad de cuadro típica de la mayoría de los videojuegos de disparos en primera persona, por lo que puede usarse como un límite superior ya que uno tiene una ilusión completa de movimiento), un cálculo de regla general arroja unos 30 metros/segundo como un umbral de velocidad razonable para los fenómenos de aliasing.