進(jìn)入三月,江南春雨綿綿,路面常常濕滑。此時(shí),每一步著地與推進(jìn)時(shí),跑鞋的抓地力就相當(dāng)重要了,因?yàn)樯杂胁簧骶腿菀仔状蚧瑢?dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。
對于跑鞋,抓地力的設(shè)計(jì),怎樣的鞋底紋路會更好呢?本文就影響跑鞋抓地力的因素以及鞋底紋路設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,來跟各位跑友說道說道。
跑鞋抓地力指的是當(dāng)鞋底與運(yùn)動(dòng)表面接觸時(shí),防止鞋子滑動(dòng)的能力。
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我們從中學(xué)物理知識獲知,要避免兩物體之間的滑動(dòng),最重要的就是摩擦力。摩擦力越大,就越不容易產(chǎn)生滑動(dòng)。摩擦力可分為兩種:最大靜摩擦力與動(dòng)摩擦力。
最大靜摩擦力
指鞋子在沒有滑動(dòng)前,阻止鞋子向任何方向移動(dòng)的最大力。例如腳跟著地時(shí),當(dāng)水平作用力大于鞋底與地面所能產(chǎn)生的最大靜摩擦力時(shí),鞋子就會開始產(chǎn)生滑動(dòng)。
動(dòng)摩擦力
指當(dāng)鞋子在產(chǎn)生滑動(dòng)后,阻止鞋子持續(xù)滑動(dòng)的力。
上面解釋了鞋子和運(yùn)動(dòng)表面之間產(chǎn)生的摩擦力,它們關(guān)系著運(yùn)動(dòng)鞋的抓地力。但是,摩擦力并不是固定值,它會受到幾個(gè)因素的影響。
影響摩擦力大小的因素可分為兩類:摩擦系數(shù)與正向力。
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摩擦系數(shù)
與兩個(gè)接觸物體的表面與材質(zhì)有關(guān),例如鞋底紋路、材質(zhì)、路面等。
正向力
正向力指作用于運(yùn)動(dòng)表面上的垂直力,兩物體互相作用的力,跟體重、鞋重、動(dòng)作有關(guān)。換言之,當(dāng)正向力較大時(shí),鞋子所能產(chǎn)生的摩擦力 (抓地力) 也就越高;而當(dāng)正向力較小時(shí),腳下的鞋底較容易打滑。
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當(dāng)跑步腳跟剛觸地時(shí)或前腳掌向后推蹬快離地時(shí),作用于地上的垂直力相對較小,且需承受著地時(shí)的煞車力以及推蹬時(shí)的推進(jìn)力,故較容易產(chǎn)生滑動(dòng)。因此,鞋后跟與前掌大底的止滑設(shè)計(jì)尤為重要。
由于大部分慢跑鞋多以橡膠為大底材質(zhì),在相同屬性下,不同的鞋底紋路設(shè)計(jì)以及接觸的路面就對抓地力有較明顯的影響。
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以下分別針對鞋底紋路及路面狀況的影響進(jìn)行介紹:
本文將鞋底紋路分成三大類型,如下圖所示,依抓地力大小分別為:類釘鞋型紋路 (顆粒型?,下圖A, B, C) > 橫向型紋路 (垂直于運(yùn)動(dòng)方向,下圖D,E,F) > 縱向型紋路 (平行于運(yùn)動(dòng)方向,下圖G,H,I)。
類釘鞋型紋路
這種底紋的設(shè)計(jì)通過凸出的顆粒造型來咬住路面,提供良好的抓地力 (圖A、B、C鞋底),常見于競速型鞋款,強(qiáng)調(diào)高速跑時(shí)有良好的抓地力。通常設(shè)計(jì)于前掌區(qū)域 (圖A、B),使推蹬時(shí)可以很好地咬住地面,讓力量能有效傳遞至地面產(chǎn)生推進(jìn)。有些鞋款也會將其設(shè)計(jì)在中足和后足區(qū)域 (圖B、C),強(qiáng)化著地時(shí)的抓地力。但這類設(shè)計(jì)由于接觸面積較小,壓力較集中在這些顆粒上,使得耐用性、穩(wěn)定性以及舒適性也會較差。
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橫向紋路 (垂直于運(yùn)動(dòng)方向)?
這種底紋的設(shè)計(jì)提供良好的縱向 (前后) 彎折性,使大底與地面有很好的貼合度,進(jìn)而產(chǎn)生不錯(cuò)的抓地力,常見于強(qiáng)調(diào)彎折性的鞋款 (圖D、E、F)。雖然這種設(shè)計(jì)提供良好的縱向抓地力與彎折性,但側(cè)向 (左右) 的抓地力以及彎折性則較弱,因此有些鞋款會在前掌區(qū)域內(nèi)側(cè)改用斜向紋路 (圖F) 或在外側(cè)使用縱向的紋路設(shè)計(jì) (圖C)。
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縱向紋路 (平行于運(yùn)動(dòng)方向)
這種底紋的設(shè)計(jì) (圖G、H、I)雖然縱向彎折較差,但相對能提供較佳的縱向剛性、滾動(dòng)順暢性以及側(cè)向抓地力,常見于需要鞋子滾動(dòng)順暢性的鞋款。
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不同的運(yùn)動(dòng)場地具有不同的材質(zhì)和表面物理特性,例如塑膠跑道、柏油路、山林小徑等,每一種路面介質(zhì)所適用的鞋款也因此不同。
塑膠跑道的顆粒與柏油路的瀝青細(xì)孔具有一定的摩擦力,故選擇一般慢跑鞋或路跑鞋即可。如果要進(jìn)行速度較快的跑步,建議可以穿第一種類釘鞋型紋路的鞋款,以增加抓地力。
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不過,同一種場地,如果沒有例行保養(yǎng)維護(hù),則摩擦力會降低,例如年久失修的塑膠跑道因跑道顆粒已褪落,會使摩擦力降低而容易造成打滑或積水;多年沒有重鋪的柏油路也會因?yàn)橐恍┛佣椿蛩槭斐勺サ亓ο陆怠?/span>
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PU跑道 (左) VS 磨平的PU跑道 (右)
不平整柏油路(左) VS 柏油碎石 (右)
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再者,某些復(fù)合性路面也會需要較高的抓地力,例如山林小徑同時(shí)有草皮、泥土、碎石或樹枝等,而且會因雨天使泥土具有濕氣、水氣甚至小水洼,此時(shí)鞋底需要具備較深的大底顆粒與紋路,以及較好的排水設(shè)計(jì),才能確保足夠的抓地力。
山林小徑:草地 (左)、泥土地 (右)
抓地力在跑步運(yùn)動(dòng)中扮演著很重要的角色,若無摩擦力的作用,人體將無法在地面上產(chǎn)生任何加速度或減速度。當(dāng)跑鞋與路面產(chǎn)生的摩擦力充足時(shí),不僅可避免滑倒,也可產(chǎn)生良好的推進(jìn)力。
綜合上述,跑鞋鞋底的紋路影響著抓地力的好壞,但也有各自的優(yōu)劣。然而,不變的是,當(dāng)場地濕滑時(shí)都將會使摩擦力下降,此時(shí)具備良好排水設(shè)計(jì)的鞋款會是比較好的選擇。此外,也要時(shí)時(shí)關(guān)注鞋底的紋路狀況,如果鞋底已經(jīng)磨得較平時(shí),就會失去排水能力,導(dǎo)致抓地力大幅下降。
——資料來源:《運(yùn)動(dòng)科學(xué)》網(wǎng)站
來源:陪你跑
原文始發(fā)于微信公眾號(艾邦彈性體網(wǎng)):跑鞋鞋底紋路與防滑性能解析