Szupravezető balett Berkeleyben, sikeres kosárlabda-szabaddobások fizikája – Fizikavilág

Szupravezető balett Berkeleyben, sikeres kosárlabda-szabaddobások fizikája – Fizikavilág

Szupravezető vezetékek
Tökéletes kábelek: szupravezető vezetékek a CERN LHC-hez (a Berkeley Lab jóvoltából)

Kvízkérdés: hány kilométer új szupravezető kábelt készítenek Kaliforniában a következő generációs fókuszmágnesekhez a genfi ​​CERN-ben található Large Hadron Collider (LHC) számára?

Ha a válaszod "több mint 2220 km", akkor igazad van Lauren Biron szerint a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumban. Itt készül 111 kábel az LHC nagy fényerejű frissítéséhez. A korszerűsítés várhatóan 2029-ben fejeződik be, amikor is a mágnesek segítségével nagy energiájú protonokat és atommagokat fókuszálnak majd az LHC hatalmas detektorainál található apró ütközési pontokra.

Minden kábel úgy készül, hogy 40 különálló szupravezető nióbium-ón huzalszálat csavarnak egy rozsdamentes acél mag köré. A vezetékek nem érintkezhetnek egymással, és a Berkeley Lab munkatársa, Ian Pong, aki az erőfeszítést vezeti, balettként írja le a folyamatot. „40 táncosunk – a dróttekercsek – piruettzik körben a körülbelül három órás futáson keresztül, és a mi felelősségünk, hogy a teljes előadás alatt egyetlen kihagyott lépés se történjen meg” – elmélkedik Pong.

A kábelgyártás csak egy része az Egyesült Államok LHC-frissítéshez való hozzájárulásának. Az Accelerator Upgrade Project (AUP) részét képezi a Brookhaven National Laboratory, a Florida State University National High Magnetic Field Laboratory és a Fermi National Accelerator Laboratory is.

Miután elhagyták Berkeley-t, a kábeleket tekercsbe tekerik, és hőkezelik a Brookhaven Labban és a Fermilabban. A tekercseket ezután visszaküldik Berkeley-be, ahol négy tekercset négypólusú mágnesekké állítanak össze.

Mozgásrögzítés technológia

Az Egyesült Államokban maradva, a Kansasi Egyetem kutatói és munkatársai mozgásrögzítési technológiát alkalmaztak annak tanulmányozására, hogy egyes kosárlabdázók miért jobbak a szabaddobásokban, mint mások. Ha nem ismeri a játékot, akkor a kosártól 4.6 m távolságban szabaddobást kell végrehajtani. A csapat úgy határozta meg a profi lövőt, mint aki az idő 70%-ában vagy annál többet célzott, és a vizsgálatban 34 férfi vett részt – mindegyikük legalább négy éves kosárlabda-tapasztalattal rendelkezik.

Minden alany 10 szabaddobással próbálkozott, és a mozgásukat kilenc nagysebességű, nagy felbontású kamera rögzítette. A képekből kiderült, hogy a gyakorlott lövészek jobban kontrollálták testük mozgását. Ezen túlmenően a siker az alacsonyabb térddel és a tömegcsúcsok középpontjával, valamint az alacsonyabb átlagos szögsebességgel járt, mint a nem jártas lövészekkel. A kutatók azt is megállapították, hogy a gyakorlott lövészek nagyobb magasságban engedték el kosárlabdájukat, és kevésbé dőltek előre a törzsük az elengedéskor.

„Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a kosárlabda lövöldözés nem olyan egyszerű, mint azt egyesek gondolják. A lövés hatékonyságát nem lehet egyszerűen egyetlen biomechanikai változónak tulajdonítani. Több, kontrollált módon végrehajtott szegmentális testmozgás keverékén alapul” – magyarázza Dimitrije Cabarkapa, aki a Kansasi Egyetem Jayhawk Athletic Performance Laboratory társigazgatója.

A kutatást a folyóirat ismerteti A sport és az aktív életmód határai.

Időbélyeg:

Még több Fizika Világa