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。
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幾乎世界各大城市都有舉辦42.195公里的全程馬拉松比賽,去遠方跑一場馬拉松、比賽前後深度體驗當地文化、比賽途中用自己的步伐踏遍賽道美景,絕對是永生難忘的回憶。世界上馬拉松何其多,我們把範圍縮小,挑選三場擁有明信片級景致的馬拉松賽事,其中兩場就在4月開跑,你可先欣賞前兩場的美景,再直接按下第三場的報名鍵,踏出夢幻賽事的第一步!
Schneider Electric MARATHON DE PARIS 全球最浪漫的戀愛里程
地點簡介:法國首都及政治文化中心巴黎,是世人嚮往的浪漫花都、時尚之都,也曾在16-19世紀間成為世界最大的城市。香榭麗舍大道、羅浮宮、塞納河、艾菲爾鐵塔,每個景點都是世人耳熟能詳且為之著迷的勝景。
賽道特色:巴黎馬拉松以穿越巴黎城區的優美賽道聞名,歷史古蹟、城市大道、河岸、森林一次全覽。全馬從凱旋門前的香榭麗舍大道出發,先後經過協和廣場、羅浮宮、巴士底廣場、凡仙森林,折返後沿著塞纳河跑經巴黎聖母院、艾菲爾鐵塔,再經過巴黎最大的綠地布洛涅森林,最後衝刺回終點通往凱旋門的福煦大街。
賽事特色:超過40年歷史的巴黎馬拉松因為擁有無可挑剔城市賽道風光,成為世界各國跑者的夢幻賽事,今年約55,000參賽者中,就有17,776、占超過3成的海外選手。此外,主辦單位特別在賽事前一天(4/7)推出一場早餐跑活動,報名費僅需12歐元,含一件紀念T-shirt、一份早餐、一面國家旗幟,以及巴黎最負盛名的景觀限時封路遊覽,5公里路段行經羅浮宮、奧賽博物館、跨越塞納河的亞歷山大三世橋,並在艾菲爾鐵塔附近的戰神廣場享用巴黎早餐。
Big Sur International Marathon 跑在西方世界的天涯海角
地點簡介:Big Sur位於美國加州舊金山和洛杉磯之間,是1號海濱公路中約90公里的一段。Sur是西班牙語的South,最初西班牙語名稱是El Sur Grande(大南方),指的是西班牙/墨西哥統治加州時代,當時首府Monterey(蒙特雷)以南一帶的海岸。
賽道特色:Big Sur馬拉松最大賣點是自然風光,這段路上包括懸岩、海岸,有豐富的動植物資源,是加州著名的旅遊景點。而賽道中最著名的特色,也是獎牌上印製的橋,是位於馬拉松中間點的地標Bixby Bridge。淺黃色的橋夾在Big Sur兩座山間,曾是世上最長的水泥橋,也是美國在1930年代經濟大蕭條時刺激經濟的工程項目。當選手跑經橋面,將看到一架巨型平台鋼琴佇立在此,還有演奏家在這天涯海角彈奏哀戚動人樂曲,這場鋼琴獨奏是選手們的獨家饗宴。
賽事特色:賽事活動大本營位在Monterey,這裡是加州著名的海濱度假勝地,除了風景優美,Big Sur馬拉松因為時間與世界六大馬之一「波士頓馬拉松」相近,特別舉辦別開生面的「Boston 2 Big Sur Challenge」,讓波士頓馬拉松選手在完賽後有多一個挑戰,今年的參賽者在兩賽相隔12天內要跑兩場馬拉松。馬拉松獎牌是木製搭配皮帶,富有大自然況味。
Twin Cities Marathon 美國最美的城市馬拉松
地點簡介:明尼亞波利斯(Minneapolis)是美國明尼蘇達州最大城市,位於密西西比河兩岸,並緊鄰明尼蘇達州首府聖保羅,兩市合稱「雙子城」,並構成明尼亞波利斯—聖保羅都會區的核心,都會區擁有約380萬居民,位列美國第14大都市區。明尼亞波利斯是個水資源豐富的城市,擁有20處湖泊和濕地、密西西比河河濱,以及眾多溪流與瀑布。
賽道特色:雙子城馬拉松是美國十大馬拉松之一,被譽為「美國最美的城市馬拉松」。路線從明尼亞波利斯跑到聖保羅,跑者從明尼亞波利斯市中心出發,沿途一路經過四座美麗湖泊,接著沿密西西比河岸跑約5公里,最後經過聖保羅大教堂,一邊聆聽教堂鐘聲,一邊往明尼蘇達州議會大廈前終點衝刺。雙子城馬拉松全程無折返,賽道體驗極佳,沿途有超過3萬圍觀群眾,志工也超過5,000人。
賽事特色:雙子城馬拉松光賽事就連續3天,比賽宛如一場嘉年華,除了給競賽型跑者的全程馬拉松,還有家庭活動、5K、10K、1英里(16.0934K)等趣味項目,無論任何年齡都可參與,相當適合全家大小一起前來體驗賽事,比賽當周更有如參加一場嘉年華活動。其中全馬比賽在最後一天10月7日壓軸演出。
參考資料/Men’s Fitness、馬拉松看世界、維基百科、Big Sur Marathon、Schneider Electric MARATHON DE PARIS、Medtronic Twin Cities Marathon
責任編輯/Dama