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跑鞋抓地力决定防滑性能,哪种鞋底纹路设计较好?

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  进入三月,江南春雨绵绵,路面常常湿滑。此时,每一步着地与推进时,跑鞋的抓地力就相当重要了,因为稍有不慎就容易鞋底打滑,导致危险发生。

  对于跑鞋,抓地力的设计,怎样的鞋底纹路会更好呢?本文就影响跑鞋抓地力的因素以及鞋底纹路设计的优劣,来跟各位跑友说道说道。

  

  跑鞋抓地力是什么概念?

  跑鞋抓地力指的是当鞋底与运动表面接触时,防止鞋子滑动的能力。

  我们从中学物理知识获知,要避免两物体之间的滑动,最重要的就是摩擦力。摩擦力越大,就越不容易产生滑动。摩擦力可分为两种:最大静摩擦力与动摩擦力。

  最大静摩擦力

  指鞋子在没有滑动前,阻止鞋子向任何方向移动的最大力。例如脚跟着地时,当水平作用力大于鞋底与地面所能产生的最大静摩擦力时,鞋子就会开始产生滑动。

  动摩擦力

  指当鞋子在产生滑动后,阻止鞋子持续滑动的力。

  

  影响摩擦力的两大因素

  上面解释了鞋子和运动表面之间产生的摩擦力,它们关系着运动鞋的抓地力。但是,摩擦力并不是固定值,它会受到几个因素的影响。

  影响摩擦力大小的因素可分为两类:摩擦系数与正向力。

  摩擦系数

  与两个接触物体的表面与材质有关,例如鞋底纹路、材质、路面等。

  正向力

  正向力指作用于运动表面上的垂直力,两物体互相作用的力,跟体重、鞋重、动作有关。换言之,当正向力较大时,鞋子所能产生的摩擦力 (抓地力) 也就越高;而当正向力较小时,脚下的鞋底较容易打滑。

  当跑步脚跟刚触地时或前脚掌向后推蹬快离地时,作用于地上的垂直力相对较小,且需承受着地时的煞车力以及推蹬时的推进力,故较容易产生滑动。因此,鞋后跟与前掌大底的止滑设计尤为重要。

  

  由于大部分慢跑鞋多以橡胶为大底材质,在相同属性下,不同的鞋底纹路设计以及接触的路面就对抓地力有较明显的影响。

  以下分别针对鞋底纹路及路面状况的影响进行介绍:

  鞋底纹路(底纹)

  本文将鞋底纹路分成三大类型,如下图所示,依抓地力大小分别为:类钉鞋型纹路 (颗粒型 ,下图A, B, C) > 横向型纹路 (垂直于运动方向,下图D,E,F) > 纵向型纹路 (平行于运动方向,下图G,H,I)。

  

  类钉鞋型纹路

  这种底纹的设计通过凸出的颗粒造型来咬住路面,提供良好的抓地力 (图A、B、C鞋底),常见于竞速型鞋款,强调高速跑时有良好的抓地力。通常设计于前掌区域 (图A、B),使推蹬时可以很好地咬住地面,让力量能有效传递至地面产生推进。有些鞋款也会将其设计在中足和后足区域 (图B、C),强化着地时的抓地力。但这类设计由于接触面积较小,压力较集中在这些颗粒上,使得耐用性、稳定性以及舒适性也会较差。

  

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  横向纹路 (垂直于运动方向)

  这种底纹的设计提供良好的纵向 (前后) 弯折性,使大底与地面有很好的贴合度,进而产生不错的抓地力,常见于强调弯折性的鞋款 (图D、E、F)。虽然这种设计提供良好的纵向抓地力与弯折性,但侧向 (左右) 的抓地力以及弯折性则较弱,因此有些鞋款会在前掌区域内侧改用斜向纹路 (图F) 或在外侧使用纵向的纹路设计 (图C)。

  

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  纵向纹路 (平行于运动方向)

  这种底纹的设计 (图G、H、I)虽然纵向弯折较差,但相对能提供较佳的纵向刚性、滚动顺畅性以及侧向抓地力,常见于需要鞋子滚动顺畅性的鞋款。

  

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  路面状况

  不同的运动场地具有不同的材质和表面物理特性,例如塑胶跑道、柏油路、山林小径等,每一种路面介质所适用的鞋款也因此不同。

  塑胶跑道的颗粒与柏油路的沥青细孔具有一定的摩擦力,故选择一般慢跑鞋或路跑鞋即可。如果要进行速度较快的跑步,建议可以穿第一种类钉鞋型纹路的鞋款,以增加抓地力。

  不过,同一种场地,如果没有例行保养维护,则摩擦力会降低,例如年久失修的塑胶跑道因跑道颗粒已褪落,会使摩擦力降低而容易造成打滑或积水;多年没有重铺的柏油路也会因为一些坑洞或碎石而造成抓地力下降。

  

  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)

  再者,某些复合性路面也会需要较高的抓地力,例如山林小径同时有草皮、泥土、碎石或树枝等,而且会因雨天使泥土具有湿气、水气甚至小水洼,此时鞋底需要具备较深的大底颗粒与纹路,以及较好的排水设计,才能确保足够的抓地力。

  

  山林小径:草地 (左)、泥土地 (右)

  总结

  抓地力在跑步运动中扮演着很重要的角色,若无摩擦力的作用,人体将无法在地面上产生任何加速度或减速度。当跑鞋与路面产生的摩擦力充足时,不仅可避免滑倒,也可产生良好的推进力。

  综合上述,跑鞋鞋底的纹路影响着抓地力的好坏,但也有各自的优劣。然而,不变的是,当场地湿滑时都将会使摩擦力下降,此时具备良好排水设计的鞋款会是比较好的选择。此外,也要时时关注鞋底的纹路状况,如果鞋底已经磨得较平时,就会失去排水能力,导致抓地力大幅下降。

  ——资料来源:《运动科学》网站

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