國際認證的台灣馬拉松賽季通常是由當年10月份的日月潭環湖路跑賽展開,並延續到隔年3月份的萬金石馬拉松結束。在此期間,恰好是台灣的冬季與春季,在東北季風的作用之下,備賽期間的日常練習,常常會碰到下雨以及濕滑的路面。此時,每一步著地與推進時,跑鞋的抓地力就相當重要!因為稍有不慎就容易造成鞋底打滑,產生危險。然而,對於跑鞋抓地力的設計,哪些鞋底紋路的設計比較好呢?本文將著墨於影響跑鞋抓地力的因素以及鞋底紋路設計的優劣。
「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。要避免兩物體之間的滑動,最重要的就是摩擦力。當摩擦力越大時,就越不容易產生滑動;摩擦力進一步可分為兩種,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,當水平作用力大於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」則指當鞋子在產生滑動後,阻止鞋子持續滑動的力。
上述解釋了鞋子和運動表面之間產生的摩擦力,關係著運動鞋的抓地力,然而摩擦力並不是定值,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:摩擦係數與正向力。摩擦係數與兩接觸物體的表面與材質有關,例如鞋底紋路、材質、路面等;而正向力則跟體重、鞋重、動作有關。正向力指作用於運動表面上的垂直力,兩物體互相作用的力,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,也是我們腳下的鞋底較容易打滑的時候,例如跑步腳跟剛觸地時或前腳掌向後推蹬快離地時,因為這時作用於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,鞋後跟與前掌大底的止滑設計尤為重要。
由於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則對抓地力有較明顯的影響,以下分別針對鞋底紋路及路面的影響做介紹。
本文將鞋底紋路分成三大類型,依抓地力大小分別為:類釘鞋型紋路 (顆粒型) > 橫向型紋路 (垂直運動方向) > 縱向型紋路 (平行運動方向)。此三類鞋底紋路如下圖所示:
類釘鞋型紋路的設計,透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)。這種設計常見於競速型鞋款、強調高速跑時有良好的抓地力。通常設計於前掌區域 (圖A、B),使推蹬時可以很好的咬住地面,讓力量能有效的傳遞至地面產生推進。有些鞋款也會將其設計在中足和後足區域 (圖B、C),強化著地時的抓地力。但這類設計由於接觸面積較小,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。
橫向紋路 (垂直運動方向) 的設計,提供良好的縱向 (前後) 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,這種設計常見於強調彎折性的鞋款 (圖D、E、F)。雖然這種設計提供良好的縱向抓地力與彎折性,但關於側向 (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)。
縱向紋路 (平行運動方向) 的設計 (圖G、H、I),雖然縱向彎折較差,但相對提供較佳的縱向剛性與滾動順暢性以及側向抓地力,這種設計常見於訴求鞋子滾動順暢性的鞋款。
不同的運動場地具有迥異的材質與表面特性,例如PU跑道、柏油路、山林小徑等,每一種路面介質所適用的鞋款亦不同。
PU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,若是要執行跑步速度較快的課表,建議可以穿著類釘鞋型紋路的鞋款,以增加抓地力。不過同一種場地若無例行保養維護,則有可能降低摩擦力,例如年久失修的PU跑道因跑道顆粒已褪落,使摩擦力降低而容易造成打滑或積水情形;多年沒有重鋪的柏油路也會因一些坑洞或碎石而造成抓地力下降。再者,某些複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,且會因雨天使泥土具有濕氣、水氣甚至小水漥,此時鞋底需要具備較深的大底顆粒與紋路以及較佳的排水設計,才能有足夠的抓地力。
抓地力在跑步運動中扮演很重要的角色,若無摩擦力的作用,人體將無法在地面上產生任何的加速度或減速度。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;此外也要時時注意鞋底的紋路情形,若鞋底磨平時,也會失去排水功能,導致抓地力大幅下降。
撰文/董智尚、陳韋翰、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:跑鞋抓地力知多少?
在國立台灣師範大學的實驗室裡,一群由相子元教授帶領的研究團隊正全心投入運動科學研究,和你一樣對未知的領域充滿探索熱忱。
面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。
為了讓健康的運動觀念進入日常生活,我們創立了運動科學網;為了讓正確的運動知識提升生活品質,我們創立了運動科學網,我們致力於運動科學的研究,希望這些努力不僅僅侷限於學術領域中,而是讓熱愛運動的普羅大眾更健康快樂地運動。
參加馬拉松、鐵人三項、自行車賽事時,能量膠是許多選手必備的補給品,但你已經習得一身「邊跑邊輕鬆補給能量膠」的功夫了嗎﹖還是光是拿取能量膠就手忙腳亂弄得滿手黏答答﹖以下7種建議是專業人士在跑步比賽或鍛鍊中攜帶能量膠的實戰方法,以市售常見的GU能量膠為例。
現在市售的許多跑褲都設計有口袋或鑰匙袋,一般能量膠包裝幾乎適合任何口袋,因為包裝可隨意彎曲折疊,甚至也能擠進跑褲後側的鑰匙袋。建議盡量放在靠近腰帶或腰背附近的口袋,以防止劇烈彈跳讓能量膠不翼而飛。
提醒:如果將能量膠放在鑰匙口袋,請考慮將鑰匙放在其他位置,雖然包裝在一般情況下不易受損,但如果能量膠包裝持續對著鑰匙尖銳部位約16公里,仍可能導致包裝破裂。
在沒有多餘口袋空間可利用時,以一個安全別針固定能量膠是個原始而好用的方法。以下教你怎麼做:
1. 將能量膠塞入跑褲內側,位於臀部外側和伸縮腰帶之間。
2. 將三分之二的能量膠包裝分部在腰帶下方,並把包裝頂部開口反摺於跑褲腰帶上(此方法能更加確保跑步時不會碰撞到能量膠)。
3. 將安全別針穿過包裝頂部(沒有膠的包裝部位),並將別針固定在腰帶外側。
4. 收緊腰帶,你就可以放心開跑!
能量膠包裝通常能夠一手掌握,握在手上的好處是能隨時拿取。如果你覺得握累了想休息,可以用橡皮筋或髮圈協助固定能量膠位置。
另一有種握在手掌上的turbo版方式,例如Nike職業越野跑運動員Alex Varner,習慣把4-5包能量膠集中放入一個軟瓶中,再加入少許水降低黏度。依照這個概念,GU有出一款可裝進多包能量膠份量、搭配高流量噴嘴的軟瓶「GU Energy Flask」,不過目前只在amazon等海外通路買得到。
部分女跑者習慣單穿運動內衣跑步,這其實有一個額外好處,就是為能量膠創造了一個存放空間。妳可將能量膠塞在胸罩兩側,或放一個在胸罩後方肩胛骨之間。
提醒:如果妳的身體容易發燙,請使用防摩擦膏來減輕皮膚刺激,更重要的是,千萬別把房摩擦膏混進能量膠一起吃進肚!
帽子:將能量膠用少許膠帶固定在帽子邊緣或頭部側面,如果你戴的是有多餘空間的帽子,例如棒球帽,甚至可以直接把能量膠放在頭上。
手套:這是在天寒地凍下跑步的限定版方法,台灣較少見。Salomon職業跑者Caitlin Smith指出,如果戴著手臂保暖器,可將1-2包能量膠塞在肩膀或手腕附近;如果戴跑步手套,把能量膠放在手套裡,能讓膠溫暖利於食用。
頭燈:這是夜跑、跨夜和越野跑者適合的方法。頭燈的前照燈鬆緊帶上相當適合放能量膠,如果跑者從凌晨跑到太陽升起,第一個補給時間可能和脫下頭燈的時間點恰巧吻合。
運動衣常見的萊卡® (LYCRA)面料具備良好的伸縮性、吸濕排汗,因此跑者愛用的緊身服、緊身褲常使用此面料。「緊身」趨勢意味著有更多能量膠儲存空間,因為緊身衣褲已將碰撞和滑動機會降到最低,建議可把能量膠放在臀部外側、近下背部的外側。
這個聰明的方法是從自行車手身上學來,如果你跑步時會攜帶運動水壺,那麼將能量膠的頂部壓進瓶蓋並拴緊,補給時就能直接撕掉能量膠開口,一秒內瞬間補給。
(同場加映能量膠補給策略:跑馬幫手能量膠怎麼吃?吃多≠滿滿能量)
資料來源/GU, Runners Connect
責任編輯/Dama