進入三月,江南春雨綿綿,路面常常濕滑。此時,每一步著地與推進時,跑鞋的抓地力就相當重要了,因為稍有不慎就容易鞋底打滑,導致危險發生。
對于跑鞋,抓地力的設計,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計的優劣,來跟各位跑友說道說道。
跑鞋抓地力指的是當鞋底與運動表面接觸時,防止鞋子滑動的能力。
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我們從中學物理知識獲知,要避免兩物體之間的滑動,最重要的就是摩擦力。摩擦力越大,就越不容易產生滑動。摩擦力可分為兩種:最大靜摩擦力與動摩擦力。
最大靜摩擦力
指鞋子在沒有滑動前,阻止鞋子向任何方向移動的最大力。例如腳跟著地時,當水平作用力大于鞋底與地面所能產生的最大靜摩擦力時,鞋子就會開始產生滑動。
動摩擦力
指當鞋子在產生滑動后,阻止鞋子持續滑動的力。
上面解釋了鞋子和運動表面之間產生的摩擦力,它們關系著運動鞋的抓地力。但是,摩擦力并不是固定值,它會受到幾個因素的影響。
影響摩擦力大小的因素可分為兩類:摩擦系數與正向力。
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摩擦系數
與兩個接觸物體的表面與材質有關,例如鞋底紋路、材質、路面等。
正向力
正向力指作用于運動表面上的垂直力,兩物體互相作用的力,跟體重、鞋重、動作有關。換言之,當正向力較大時,鞋子所能產生的摩擦力 (抓地力) 也就越高;而當正向力較小時,腳下的鞋底較容易打滑。
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當跑步腳跟剛觸地時或前腳掌向后推蹬快離地時,作用于地上的垂直力相對較小,且需承受著地時的煞車力以及推蹬時的推進力,故較容易產生滑動。因此,鞋后跟與前掌大底的止滑設計尤為重要。
由于大部分慢跑鞋多以橡膠為大底材質,在相同屬性下,不同的鞋底紋路設計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 (垂直于運動方向,下圖D,E,F) > 縱向型紋路 (平行于運動方向,下圖G,H,I)。
類釘鞋型紋路
這種底紋的設計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,強調高速跑時有良好的抓地力。通常設計于前掌區域 (圖A、B),使推蹬時可以很好地咬住地面,讓力量能有效傳遞至地面產生推進。有些鞋款也會將其設計在中足和后足區域 (圖B、C),強化著地時的抓地力。但這類設計由于接觸面積較小,壓力較集中在這些顆粒上,使得耐用性、穩定性以及舒適性也會較差。
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橫向紋路 (垂直于運動方向)?
這種底紋的設計提供良好的縱向 (前后) 彎折性,使大底與地面有很好的貼合度,進而產生不錯的抓地力,常見于強調彎折性的鞋款 (圖D、E、F)。雖然這種設計提供良好的縱向抓地力與彎折性,但側向 (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域內側改用斜向紋路 (圖F) 或在外側使用縱向的紋路設計 (圖C)。
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縱向紋路 (平行于運動方向)
這種底紋的設計 (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、滾動順暢性以及側向抓地力,常見于需要鞋子滾動順暢性的鞋款。
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不同的運動場地具有不同的材質和表面物理特性,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,如果沒有例行保養維護,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為一些坑洞或碎石而造成抓地力下降。
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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,某些復合性路面也會需要較高的抓地力,例如山林小徑同時有草皮、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,此時鞋底需要具備較深的大底顆粒與紋路,以及較好的排水設計,才能確保足夠的抓地力。
山林小徑:草地 (左)、泥土地 (右)
抓地力在跑步運動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生任何加速度或減速度。當跑鞋與路面產生的摩擦力充足時,不僅可避免滑倒,也可產生良好的推進力。
綜合上述,跑鞋鞋底的紋路影響著抓地力的好壞,但也有各自的優劣。然而,不變的是,當場地濕滑時都將會使摩擦力下降,此時具備良好排水設計的鞋款會是比較好的選擇。此外,也要時時關注鞋底的紋路狀況,如果鞋底已經磨得較平時,就會失去排水能力,導致抓地力大幅下降。
——資料來源:《運動科學》網站
來源:陪你跑
原文始發于微信公眾號(艾邦彈性體網):跑鞋鞋底紋路與防滑性能解析