почему,когда колесо ускоряется,кажется что колесо крутится в одну сторону,а потом -в другую

А Вы когда-нибудь наблюдали это явление при естественном освещении? Нет? - И не случайно. Такая иллюзия может наблюдаться либо в кино, либо при искусственном освещении люминесцентными лампами. В обоих случаях причина одна и та же. Вы видите колесо не всё время, а только в определенные очень короткие моменты. В кино - когда открывается затвор при съемке очередного кадра, а при люминесцентном освещении - когда переменный ток достигает максимального значения.

(Люминесцентные лампы обладают малой инерционностью, так что когда переменный ток проходит через ноль, лампа успевает практически погаснуть. Лампы накаливания, наоборот, инерционны, так что их накал практически не успевает измениться, когда переменный ток выписывает свою синусоиду. Поэтому при свете ламп накаливания рассматриваемый эффект не наблюдается. )

Таким образом, вместо непрерывного вращения глаз видит ряд фиксированных картинок, а мозг их обрабатывает и выстраивает из них непрерывный образ. Если картинок в секунду больше, чем примерно 20, и соседние картинки не очень отличаются друг от друга, то мозг соединяет всё это в непрерывное движение. А какое получится движение, зависит от того, что попало на соседние картинки. Может, например, оказаться, что спицы сдвинулись так, что следующая спица почти что пришла в положение предыдущей (но немного не дошла) . Поскольку спицы неотличимы, то мозг интерпретирует это как медленное вращение колеса в обратную сторону.

есть частота вращения колеса.... глаз же человека "снимает" объект 8-10 кадров в секунду (приблизительно, причем у людей отличается) , отсюда получается неполная картина происходящего, т. е. глаз пропускает некоторые моменты и можно частоту подгадать так, что сложится именно такое ощущение, что крутится обратно

Мозг обрабатывает зрительные образы с конечной частотой (25 кадр на этом основан) , вот и делает неправильные выводы.