Ballet siêu dẫn ở Berkeley, vật lý của quả ném phạt thành công trong bóng rổ – Thế Giới Vật Lý

Ballet siêu dẫn ở Berkeley, vật lý của quả ném phạt thành công trong bóng rổ – Thế Giới Vật Lý

Dấu thời gian: 1:2023 PM ngày 12 tháng 10 năm XNUMX

Dây siêu dẫn
Dây cáp hoàn hảo: dây siêu dẫn dành cho LHC tại CERN (Ảnh: Phòng thí nghiệm Berkeley)

Câu hỏi trắc nghiệm: có bao nhiêu km cáp siêu dẫn mới đang được sản xuất ở California cho thế hệ nam châm hội tụ tiếp theo tại Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) tại CERN ở Geneva?

Nếu câu trả lời của bạn là “hơn 2220 km”, bạn đã đúng – theo Lauren Biron tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley. Đó là nơi 111 dây cáp đang được chế tạo để nâng cấp độ sáng cao của LHC. Việc nâng cấp dự kiến ​​sẽ hoàn thành vào năm 2029, khi đó nam châm sẽ được sử dụng để tập trung các proton và hạt nhân năng lượng cao tới các điểm va chạm cực nhỏ tại các máy dò khổng lồ của LHC.

Mỗi sợi cáp được chế tạo bằng cách xoắn 40 sợi dây niobi-thiếc siêu dẫn riêng lẻ quanh lõi thép không gỉ. Các dây không thể chạm vào nhau và Ian Pong của Phòng thí nghiệm Berkeley, người đứng đầu nỗ lực này, mô tả quá trình này giống như một vở ba-lê. “Chúng tôi có 40 vũ công – những cuộn dây – xoay tròn trong một vòng tròn trong khoảng ba giờ và trách nhiệm của chúng tôi là đảm bảo rằng không có bước nào bị bỏ lỡ trong toàn bộ buổi biểu diễn,” Pong trầm ngâm.

Việc sản xuất cáp chỉ là một phần đóng góp của Mỹ cho việc nâng cấp LHC. Dự án Nâng cấp Máy gia tốc (AUP) còn bao gồm Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven, Phòng thí nghiệm Từ trường Cao Quốc gia tại Đại học Bang Florida và Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi.

Sau khi rời Berkeley, các dây cáp được quấn thành cuộn và xử lý nhiệt tại Phòng thí nghiệm Brookhaven và Fermilab. Các cuộn dây sau đó được gửi trở lại Berkeley, nơi bốn cuộn dây được lắp ráp thành nam châm bốn cực.

Công nghệ chụp chuyển động

Ở lại Mỹ, các nhà nghiên cứu tại Đại học Kansas và các đồng nghiệp đã sử dụng công nghệ ghi lại chuyển động để nghiên cứu lý do tại sao một số cầu thủ bóng rổ lại giỏi ném phạt hơn những người khác. Nếu bạn không quen với trò chơi này, quả ném phạt sẽ được thực hiện ở khoảng cách 4.6 m tính từ rổ. Nhóm nghiên cứu xác định một tay bắn súng thành thạo là người nhắm mục tiêu từ 70% thời gian trở lên và nghiên cứu có sự tham gia của 34 người đàn ông - mỗi người đều có ít nhất bốn năm kinh nghiệm chơi bóng rổ.

Mỗi đối tượng thực hiện 10 lần ném phạt và chuyển động của họ được ghi lại bởi XNUMX camera tốc độ cao, độ phân giải cao. Các hình ảnh cho thấy những người bắn súng thành thạo có khả năng kiểm soát chuyển động cơ thể của họ nhiều hơn. Hơn nữa, thành công có liên quan đến đỉnh đầu gối và tâm khối thấp hơn cũng như vận tốc góc trung bình thấp hơn khi so sánh với những người bắn không thành thạo. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những vận động viên ném bóng thành thạo đã thả quả bóng rổ của họ ở độ cao cao hơn và thân người ít nghiêng về phía trước hơn tại thời điểm thả bóng.

“Những phát hiện này ngụ ý rằng chuyển động ném bóng rổ không đơn giản như một số người nghĩ. Hiệu quả bắn súng không thể chỉ được quy cho một biến cơ sinh học. Nó được thành lập dựa trên sự kết hợp của nhiều chuyển động cơ thể theo từng phần được thực hiện một cách có kiểm soát,” giải thích Dimitrije Cabarkapa, phó giám đốc Phòng thí nghiệm thành tích thể thao Jayhawk tại Đại học Kansas.

Nghiên cứu được mô tả trên tạp chí Biên giới trong thể thao và lối sống năng động.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý