How rollercoasters affect your body - Brian D. Avery

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TED-Ed


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Übersetzung: Rainer Wilka Lektorat: Andrea Hielscher
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In the summer of 1895, crowds flooded the Coney Island boardwalk
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Im Sommer 1895
strömten Menschenmassen auf die Uferpromenade von Coney Island,
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to see the latest marvel of roller coaster technology:
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um das neueste Wunder der Achterbahntechnik zu sehen:
die Flip Flap Railway.
00:16
the Flip Flap Railway.
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This was America’s first-ever looping coaster
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Sie war die allererste Looping-Achterbahn Nordamerikas,
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– but its thrilling flip came at a price.
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doch ihr nervenkitzelnder Salto hatte einen Preis.
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The ride caused numerous cases of severe whiplash,
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Die Fahrt führte mehrmals zu schweren Schleudertraumen,
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neck injury and even ejections,
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Nackenverletzungen und sogar zum Abwurf von Fahrgästen --
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all due to its signature loop.
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Today, coasters can pull off far more exciting tricks,
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Heute können Achterbahnen viel aufregendere Kunststücke ausführen --
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without resorting to the “thrill” of a hospital visit.
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ganz ohne den „Nervenkitzel“ eines Krankenhausaufenthalts.
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But what exactly are roller coasters doing to your body,
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Was genau machen Achterbahnen mit unserem Körper
00:44
and how have they managed to get scarier and safer at the same time?
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und wie konnten sie gleichzeitig angsteinflößender und sicherer werden?
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At the center of every roller coaster design is gravity.
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Achterbahnen basieren auf dem Grundprinzip der Schwerkraft.
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Unlike cars or transit trains,
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Anders als Autos oder Eisenbahnen
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most coasters are propelled around their tracks
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laufen die meisten Achterbahnen
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almost entirely by gravitational energy.
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fast nur dank der Erdanziehung auf ihren Schienen.
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After the coaster crests the initial lift hill,
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Nach dem Anstieg auf den ersten Hügel
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it begins an expertly engineered cycle –
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beginnt die Bahn einen meisterhaft entworfenen Kreislauf:
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building potential energy on ascents and expending kinetic energy on descents.
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Bergauf erzeugt sie potentielle Energie,
bergab verbraucht sie kinetische Energie.
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This rhythm repeats throughout the ride,
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Dieser Rhythmus wiederholt sich ständig
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acting out the coaster engineer’s choreographed dance
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und so wird der vom Planer choreografierte Tanz der Schwerkraft aufgeführt.
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of gravitational energy.
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But there’s a key variable in this cycle that wasn’t always so carefully considered:
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Doch wurde ein wesentlicher Faktor dieses Kreislaufs oft vernachlässigt:
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you.
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wir Menschen.
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In the days of the Flip-Flap,
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Ein Hauptproblem der Planer zu Zeiten der Flip Flap
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ride designers were most concerned with coasters getting stuck
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waren Achterbahnen, die unterwegs steckenblieben.
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somewhere along the track.
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Frühe Achterbahnbauer reagierten darauf extrem:
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This led early builders to overcompensate,
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hurling trains down hills
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Sie jagten ihre Waggons hügelab
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and pulling on the brakes when they reached the station.
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und zogen die Bremsen am Haltepunkt.
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But as gravity affects the cars, it also affects the passengers.
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Doch die Schwerkraft wirkt auf Fahrgäste wie auf Waggons.
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And under the intense conditions of a coaster,
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Unter den Extrembedingungen einer Achterbahn
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gravity’s effects are multiplied.
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vervielfacht sich ihre Wirkung.
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There’s a common unit used by jet pilots,
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Jet-Piloten, Astronauten und Achterbahnbauer
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astronauts,
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and coaster designers called “g force”.
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verwenden eine Einheit namens "g-Kraft".
Die bekannte Schwerkraft von 1 g spüren wir,
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One G force is the familiar tug of gravity you feel when standing on Earth
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wenn wir auf der Erde stehen:
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– this is the force of Earth’s gravitational pull on our bodies.
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die Anziehungskraft der Erde auf unseren Körper.
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But as riders accelerate and decelerate,
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Doch Achterbahnfahrer erleben beim Beschleunigen und Abbremsen
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they experience more or less gravitational force.
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eine stärkere oder schwächere Schwerkraft.
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Modern ride designers know that the body can handle up to roughly 5 Gs,
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Planer moderner Bahnen wissen, dass der Körper bis etwa 5 g aushält;
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but the Flip-Flap and its contemporaries routinely reached up to 12 Gs.
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doch die Flip Flap und ihre Zeitgenossen kamen meist auf bis zu 12 g.
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At those levels of gravitational pressure,
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Bei einem solchen Schweredruck wird Blut vom Gehirn in die Füße gepresst.
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blood is sent flying from your brain to your feet,
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leading to light-headedness or blackouts
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Das führt zu Benommenheit oder Ohnmacht,
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as the brain struggles to stay conscious.
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weil das Gehirn um das Bewusstsein kämpft.
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And oxygen deprivation in the retinal cells impairs their ability to process light,
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Außerdem behindert Sauerstoffmangel in der Netzhaut die Lichtverarbeitung,
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causing greyed out vision or temporary blindness.
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weshalb man nur noch grau sieht oder kurzzeitig erblindet.
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If the riders are upside down, blood can flood the skull,
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Wenn Fahrgäste auf dem Kopf stehen, kann Blut den Schädel durchströmen
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causing a bout of crimson vision called a “redout”.
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und einen Rotsicht-Anfall auslösen, auch "Blickröte" genannt.
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Conversely, negative G’s create weightlessness.
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Umgekehrt erzeugen negative g-Kräfte Schwerelosigkeit.
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Within the body,
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Im Körperinneren ist kurze Schwerelosigkeit meist harmlos.
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short-term weightlessness is mostly harmless.
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Sie kann zu Übelkeit führen,
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It can contribute to a rider’s motion sickness
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by suspending the fluid in their inner ears
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indem sie die Innenohr-Flüssigkeit, die das Gleichgewicht lenkt,
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which coordinates balance.
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in der Schwebe hält.
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But the bigger potential danger
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Doch die größere Gefahr -- und Spannung --
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– and thrill –
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comes from what ride designers call airtime.
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geht von dem aus, was die Planer "Airtime" nennen.
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This is when riders typically experience seat separation,
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Dabei werden die Fahrgäste aus dem Sitz gehoben
und ohne Sicherheitsvorkehrungen auch herausgeschleudert.
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and, without the proper precautions,
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ejection.
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The numerous belts and harnesses of modern coasters
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Die Anschnallvorrichtungen moderner Bahnen lösen das Problem weitgehend,
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have largely solved this issue,
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but the passenger’s ever-changing position can make it difficult
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doch die ständig wechselnde Fahrgast-Position
kann die Entscheidung erschweren, was festgeschnallt werden muss.
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to determine what needs to be strapped down.
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03:26
Fortunately, modern ride designers are well aware
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Zum Glück wissen Planer moderner Achterbahnen genau,
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of what your body, and the coaster,
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was Körper und Bahn aushalten.
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can handle.
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03:32
Coaster engineers play these competing forces against each other,
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Sie spielen diese konkurrierenden Kräfte gegeneinander aus,
um nach Hochdruckphasen
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to relieve periods of intense pressure with periods of no pressure at all.
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mit Phasen ohne Druck für Erleichterung zu sorgen.
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And since a quick transition from positive to negative G-force
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Weil bei schnellen Wechseln von positiver zu negativer g-Kraft
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can result in whiplash, headaches, and back and neck pain,
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Schleudertraumen, Kopf-, Rücken- und Nackenschmerzen drohen,
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they avoid the extreme changes in speed and direction
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vermeiden Ingenieure extreme Tempo- und Richtungswechsel,
03:50
so common in thrill rides of old.
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die in den früheren Bahnen zum Nervenkitzel gehörten.
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Modern rides are also much sturdier,
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Moderne Achterbahnen sind viel robuster.
Dabei wird ihre Belastung durch die Schwerkraft berücksichtigt.
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closely considering the amount of gravity they need to withstand.
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3560
03:59
At 5 G’s, your body feels 5 times heavier;
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Bei 5 g fühlt sich unser Körper fünfmal schwerer an;
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so if you weigh 100lbs,
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wer also 50 kg wiegt,
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you’d exert the weight of 500 lbs on the coaster.
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würde 250 kg Gewichtskraft auf die Achterbahn ausüben.
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Engineers have to account for the multiplied weight
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Die Ingenieure müssen das vervielfachte Gewicht der Fahrgäste
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of every passenger when designing a coaster’s supports.
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beim Entwerfen der Stützen einberechnen.
Trotzdem sind Achterbahnen nicht für jeden etwas.
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Still, these rides aren’t for everyone.
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04:17
The floods of adrenaline, light-headedness, and motion sickness
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Adrenalinstöße, Benommenheit und Übelkeit
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aren’t going anywhere soon.
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hören so schnell nicht auf.
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But today’s redundant restraints, 3D modeling and simulation software
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Doch dank der unzähligen Auflagen, 3D-Modelle und Simulationssoftware
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have made roller coasters safer and more thrilling than ever.
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sind die Bahnen heute sicherer und aufregender als je zuvor.
Dank genauer Kenntnisse unserer körperlichen Grenzen
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Our precise knowledge about the limits of the human body
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have helped us build coasters that are faster, taller, and loopier
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können wir immer schnellere, höhere und flippigere Bahnen bauen --
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– and all without going off the rails.
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und das alles, ohne dabei zu entgleisen.
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