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。
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一般在跑步機上的訓練分為高強度和低強度的間歇,以及訓練時間的長短之別。我們特別邀請Forge打鐵健身的大鈞教練來為我們示範跑步機的使用方式,並提供一組基礎的間歇運動,能讓初次使用跑步機的訓練者可以好好享受到以跑步機做訓練的秘訣與好處。
這裡為大家提供一組基礎的間歇訓練,讓初次使用的訓練者可以在跑步機上不僅可以做到完整的訓練,還可以燃燒更多卡路里唷。
初次使用跑步機的訓練者,建議這五個動作為一個循環,在跑步機上要維持40分鐘,才可以發揮出效果。
首先先將速度調整到4;坡度2,在跑步機走上5-10分鐘。
暖身完後,將速度先設為6,坡度依然保持在2,呼吸保持順暢,呼吸可以進行用鼻子吸兩次嘴巴吐一次或是嘴巴吸一次吐一次。然後進行40秒完的衝刺後休息一分半。然後加快加速度調整到7。
衝刺完後進入休息,首先將速度降到2,坡度調整到6,就算進入休息狀態,訓練者還是要在跑步機上維持一定的速度,同時保持呼吸順暢,腳步放慢。
休息完後,將速度調整到5,坡度10,進行快速爬坡訓練。訓練時間約40秒-60秒。保持呼吸順暢,腳步跨大。
開始將坡度調整到最高15,速度降到2。腳步跨大,呼吸調整順暢。當身體慢慢變熱時,再將速度調整到2.5,然後進行5-10分鐘的訓練。
高階跑步機附有心率訓練的功能,跑者可以透過跑步機兩旁把手上的感應器去測量即時心跳率,這個方式比較簡單又容易操作,不過如果要更精確的數據,我們建議配戴心跳帶做訓練。訓練時可以先選擇自己想要的訓練模式和強度,設定完之後測出心跳便可以開始訓練。
BLADEZ ARES S50跑步機有三種測量心率的方式如附圖:
依照心率訓練目標,可以分為60%、75%、與THR(自訂目標心率),這是在配帶無線心跳胸帶時可執行的功能。
1 找出自己的最大心跳速率
在我們進行心率訓練時,首先要找出自己最大心跳速率。目前最被廣泛使用的最大心跳率預估公式為「220-年齡」,例如一位35歲的男性,其最大心跳率的預估值即為220-35=185次/分。當計算出最大心跳率之後,便能以最大心跳率的百分比來區分運動的強度,一般運動時心跳率若達到最大心跳率的60%~70%屬於低強度運動,達到70%~80%屬於中強度運動,而達到80%以上則屬於高強度運動。
2 根據最大心率設定目標心率
目標心率是一個理想的心率強度水平,在這個心率範圍内,您的心臟得到了適當的訓練後不會過度勞累。要決定您的目標心率,請先找出您的最大心率,然後按照所想要鍛鍊的強度,設置一個百分比的範圍(如圖表所示)。
舉例説明:您35歲,每分鐘心跳185次是您的最大心率。現在,您要開始鍛鍊,並希望達到減脂效果,目標心率為最大心率的70%。
您的目標心率便為:185 x 0.7 = 129.5 (您的目標心率約為每分鐘130次心跳)
※心跳數為其中一種運動強度指標,而跑步機或其他健身器材所產生的數據並不具有醫療參考價值,若想了解更多合適個人的運動強度及進行方式,務必請教專業醫師。
步驟1:首先先打開跑步機介面,選擇HRC心率訓練功能。
步驟2:戴上心跳帶,測量實際的心率。配戴時請將感應器轉到身體左前方靠近心臟的位置,測得的數據較為準確。
步驟3:設定目標心率以及訓練時間來開始進行訓練。(建議至少要設定20分鐘的時間,才是有效的心率訓練)
先設定年齡、身高、體重等資訊:
再設定目標心率(左上角):
設定完成之後,就可以開始進行訓練。
為了達成目標心跳率,跑步機會漸進式自動加快速度與加高傾斜度,讓使用者能達到訓練目標。
ARES 跑步機為了訓練者的健康著想,還有一項 Body Fat的功能,這個功能可以選擇設定自主訓練的運動時間、運動的距離和想消耗多少卡路里,更可以測量我們的身體體脂並嚴格控管體重。當你在大吃大喝後,不妨可以使用消耗卡路里的訓練來減去吃進肚子裡的食物熱量,這樣還可以減少卡路里的堆積讓我們體態更輕盈。
步驟1:首先先打開跑步機介面,到Body Fat的介面上。
步驟2:設定實際年紀、身高、性別、體重。
步驟3:將雙手放置在跑步機兩旁的感應位置進行測量,靜待1分鐘後,體脂數據就會出現在螢幕上。