Ballet superconductor en Berkeley, física de los tiros libres exitosos en baloncesto – Physics World

Ballet superconductor en Berkeley, física de los tiros libres exitosos en baloncesto – Physics World

alambres superconductores
Cables perfectos: cables superconductores destinados al LHC del CERN (Cortesía: Berkeley Lab)

Pregunta del cuestionario: ¿cuántos kilómetros de nuevos cables superconductores se están fabricando en California para la próxima generación de imanes de enfoque en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN en Ginebra?

Si tu respuesta es “más de 2220 km”, estás en lo cierto – según Lauren Biron del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. Allí se están fabricando 111 cables para la actualización de alta luminosidad del LHC. Se espera que la actualización esté completa en 2029, cuando los imanes se utilizarán para enfocar protones y núcleos de alta energía en pequeños puntos de colisión en los enormes detectores del LHC.

Cada cable se fabrica retorciendo 40 hebras individuales de alambre superconductor de niobio y estaño alrededor de un núcleo de acero inoxidable. Los cables no pueden tocarse entre sí e Ian Pong del Laboratorio Berkeley, que lidera el esfuerzo, describe el proceso como un ballet. “Tenemos 40 bailarines (los carretes de alambre) haciendo piruetas en círculo durante unas tres horas, y nuestra responsabilidad es asegurarnos de que no se pierda ningún paso durante toda la actuación”, reflexiona Pong.

La fabricación de cables es sólo una parte de la contribución de Estados Unidos a la actualización del LHC. El Proyecto de Actualización del Acelerador (AUP) también incluye el Laboratorio Nacional Brookhaven, el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético de la Universidad Estatal de Florida y el Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi.

Después de salir de Berkeley, los cables se enrollan en bobinas y se tratan térmicamente en Brookhaven Lab y Fermilab. Luego, las bobinas se envían de regreso a Berkeley, donde se ensamblan cuatro bobinas en imanes cuadrupolares.

Tecnología de captura de movimiento

Desde su estancia en Estados Unidos, investigadores de la Universidad de Kansas y sus colegas han utilizado tecnología de captura de movimiento para estudiar por qué algunos jugadores de baloncesto son mejores que otros lanzando tiros libres. Si no estás familiarizado con el juego, se lanza un tiro libre sin oposición a una distancia de 4.6 m de la canasta. El equipo definió a un tirador competente como alguien que acertó el 70% o más del tiempo y el estudio involucró a 34 hombres, cada uno de los cuales tenía al menos cuatro años de experiencia jugando baloncesto.

Cada sujeto intentó 10 tiros libres y sus movimientos fueron capturados por nueve cámaras de alta definición y alta velocidad. Las imágenes revelaron que los tiradores expertos tenían más control sobre el movimiento de su cuerpo. Además, el éxito se asoció con picos de rodilla y centro de masa más bajos y velocidades angulares medias más bajas en comparación con tiradores no competentes. Los investigadores también encontraron que los tiradores competentes lanzaban sus pelotas de baloncesto a mayores alturas y tenían menos inclinación del tronco hacia adelante en el punto de lanzamiento.

“Estos hallazgos implican que el movimiento de lanzamiento de baloncesto no es tan simple como algunos podrían pensar. La eficiencia del tiro no se puede atribuir simplemente a una variable biomecánica. Se basa en una combinación de múltiples movimientos corporales segmentarios realizados de forma controlada”, explica Dimitrije Cabarkapa, director asociado del Laboratorio de Rendimiento Atlético Jayhawk de la Universidad de Kansas.

La investigación se describe en la revista. Fronteras en el deporte y la vida activa.

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