A karatetrükkök hátterében Newton törvénye áll, nem a nyers erő

2021 / 02 / 28 / Felkai Ádám
A karatetrükkök hátterében Newton törvénye áll, nem a nyers erő
A karate – mondjuk így – popkulturális virágkora a hetvenes-nyolcvanas években volt, és egyértelműen tetőzött a Karate kölyök című filmmel '84-ben.
Legújabb cikkeinkért kövess minket a Rakéta Google News oldalán is!

Azóta jó pár évtized lecsúszott, ám a Karate kölyök visszatért, méghozzá az előzményhez frappánsan és értően nyúló Cobra Kai sorozat képében, melynek legutóbbi, harmadik évada pár hónapja került fel a Netflixre. Azt talán túlzás kijelenteni, hogy ismét kitört a karate-láz, de azért sokan érdeklődnek a harcművészetek ezen ága iránt ismét.

Mit nézzünk, ha nem mehetünk sehova? Szilveszteri streaming-ajánló Bár idén nem nagyon lehet bulizni, de szerencsére erre találták fel a streaminget. Könyékig túrunk a legnagyobb hazai szolgáltatók kínálatában, hogy kiválogassuk a legjavát az elérhető tartalomnak. Megmutatjuk azt is, miként lehet online, barátokkal sorozatot nézni.

A karatebemutatóknak pedig nem csak a harc a része, hanem a különböző látványos erőpróbák, így például a különböző anyagok kettécsapása egy-egy ütéssel. Nyilván többen is eltöprengtek, hogy ők képesek lennének-e a „trükkre”, és pozdorjává csaphatnák-e mondjuk a nagyi sámliját. Az okosabbját talán visszatartotta ettől a hosszas várakozás kékre dagadt kézzel a traumatológián, így az ő kedvükért leírjuk, hogy mit mond a tudomány az emberi csont és a különböző anyagok sebes találkozásáról. A kérdést tisztázó, élőbemutató-fizikai kísérlet koktélt hárman keverték: Michael Feld fizikus és barna öves harcművész, Ronald McNair, későbbi asztronauta és fekete öves harcos (ő egyébként a Challenger tragédiájakor, 1986-ban az életét vesztette), valamint egy Stephen Wilk nevű hallgató. A helyszín is elég impozáns volt: a legendás Massachusettsi Műszaki Egyetem adott helyet a karate és Newton találkozásának. Minderre pedig mikor máskor is kerülhetett volna sor, mint a karate nyugati fénykora két évtizedének majdnem pontosan a zenitjén: 1979-ben?

A három embert ugyanaz a kérdés foglalkoztatta: miként képes valaki puszta kézzel kettétörni egy deszkát, no pláne betont sérülés nélkül?

Mint kiderült, a dologban nincs semmi varázslat, pusztán Newton II. törvényének a következetes betartása, amely egyébként azt mondja ki, hogy egy pontszerű test gyorsulása egyenesen arányos a rá ható erővel, és fordítottan arányos a test tömegével. Ebből pedig átrendezéssel kiszámítható maga az erő, ami tehát a tömeg és a gyorsulás szorzata. Ahhoz pedig hogy megállapítsák, az adott tárgyak eltörése mekkora erőt igényel, a három tudós segítségül hívta az azóta a modern közösségi média egyik legfontosabb „influenszerévé” fejlődött hidraulikus prést. A deszka például már 500 N (Newton) erőhatás esetén eltört, míg beton esetén viszont már 2500-3000 N-ra volt szükség. Sajnos vagy nem sajnos, de a kezünk felépítése nem teljesen egyezik meg a hidraulikus présével, vagyis esetünkben ennél több erőre van szükség, mivel a Newtonok egy részét elnyeli a rugalmas végtagunk.

Ha pedig már előkerült a kezünk és a hidraulikus prés közötti különbség: a mellső végtagunk szerencsére elég jól gyorsul, míg a prés (most kifejezetten a csapás tekintetében) ezzel lényegében pont ellentétesen működik – nagyjából azonos sebesség mellett a tömeget növeli Pascal nyomásra vonatkozó elvének a felhasználásával. A kezünk gyorsulása pedig a fenti képlet miatt azt is jelenti, hogy ezáltal növelhető az adott anyagra ható erő (mivel a kezünk tömege állandó). A gyakorlatra átültetve a kutatók azt találták, hogy egy karateka (kezdő harcművész) 3000 N-t tud kifejteni, ami nagyjából tehát elég a deszka kettétöréséhez. Ennek eléréséhez a karateka kezének az adott táv végére (tehát amikor a kéz találkozik a deszkával) 6,1 m/s sebességre kell felgyorsulnia. A beton esetén ennél gyorsabb kézre lesz szükség: annál az anyagnál 10,6 m/s-ot kell elérni közvetlen az ütközés előtt. Mindez egybevágott a karatésok tapasztalatával is, mivel az előbbi sebesség relatíve könnyen elérhető, míg a betonhoz szükséges gyorsulás eléréshez már gyakorlásra és edzésre is szükség van. Egyébként a kísérletben mind Feld, mind McNair bemutatták a harctudásukat is, és a csapásaikat 120 képkocka per másodperc sebességgel rögzítették a kielemzés céljából.

Mindezzel viszont csak a kérdés első felét válaszoltuk meg, hátra van még, hogy miként nem reccsen szilánkokra a harcos keze. Ennek magyarázata az emberi anatómia: a csontjaink speciális felépítésük okán ugyan könnyebbek a betonnál, de jóval ellenállóbbak annál. A combcsontunk például 25 000 N-os karatecsapástól törne csak el. Ráadásul a kezünk a felépítése miatt elég sok erőt képes elnyelni.

A sikeres csapás persze elsősorban technika kérdése, fontos például, hogy a deszkát éppen középen találjuk el, ám amint a kutató-harcművészek írták a tanulmányukban: a megfelelő gyakorlással a karate az emberi testet eljuttatja a teljesítménye csúcsára, és a szükséges precizitás miatt a karate nem csak a test tudománya, de az elméé is.

További cikkek a Rakétán:

Egy kutatónő, aki épp most tízszerezte meg űrhajóink sebességét, új generációs plazmahajtóművével A prototípus készítés előtt álló plazmahajtómű alkalmazásával hamarabb juthatnak el az űrhajók a távoli bolygókra, sokkal gyorsabban mint a mai megoldásokkal lehetséges, sőt, akár ennél is sokkal, de sokkal messzebbre.

Egy elrontott világháborús harci repülőtől az okostelefonig: így született meg a dizájn alapelve A B-17 Flying Fortess a világháború egyik legmeghatározóbb harci gépe lett. Ám rejtélyes módon a pilóták rengetegszer szenvedtek vele balesetet. Csak a háború után derült ki, hogy a hiba nem a gépben volt és nem is az emberben, hanem abban, ahogy gép és ember viszonyáról addig gondolkoztak.

Csodagólok, bizarr hajók és repülők, mind a Magnus effektus gyermekei A Magnus-effektus egy elképesztően furcsa jelenség, amit valószínűleg mindannyian láttunk már működés közben, de talán nem is tudtuk, mi játszódik épp le a szemeink előtt.

Itt állíthatod be, hogy a Rakéta az elsők között legyen a Google keresőben

Van egy hely, ahol még mindig tud meglepetést okozni a nyár
Elég egy jó tipp, egy váratlan találkozás vagy egy olyan hely, amit nem dob fel elsőre a térkép, és máris egészen más lesz a nyaralás, mint amit előre elképzeltél.
Így tapasztalhatjuk meg az igazán autentikus élményeket és személyes vendégszeretet Horvátország minden régiójában
Így tapasztalhatjuk meg az igazán autentikus élményeket és személyes vendégszeretet Horvátország minden régiójában

Egy-egy utazás sokszor nem a legnagyobb turista-látványosságtól vagy a tökéletes fotóktól marad emlékezetesek, hanem olyan emberek miatt lesz felejthetetlen, akikkel útközben találkozunk.

Roncsok, barlangok és 2700 éves kincsek: ezért őrül meg a búvárvilág Máltáért
Roncsok, barlangok és 2700 éves kincsek: ezért őrül meg a búvárvilág Máltáért
Két órára Budapesttől egy víz alatti paradicsom rejtőzik.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.