スニーカーの秘密

26の骨、33の関節(jié)、20の筋肉、100以上の靭帯、數(shù)千の神経末梢と血管……人の足は蕓術(shù)と工學(xué)の傑作だ。人類の祖先が直立歩行をした後、私たちは體重を完全に両足に任せ、四肢動(dòng)物の倍の負(fù)荷を受けさせた。

スニーカーは多種多様だが、基本原理はほぼ共通している。その主な機(jī)能は地面からの振動(dòng)を吸収することです。人の走行速度が毎秒6メートルに達(dá)すると、足の裏にかかる負(fù)荷は體重の約4倍、走り幅跳びでは7倍に増加し、強(qiáng)い振動(dòng)は足首、膝、ヒップ、脊柱、脳に伝わる。人間のかかとの脂肪パッドと天然の「バネシステム」の足弓がこのダメージを効果的に防いでいる。現(xiàn)代のスニーカーは、自身最大の変形量を通じて衝撃運(yùn)動(dòng)エネルギーを吸収するために、高い「加圧コンプライアンス性能」を持つ材料を靴のかかとに置いている。靴底內(nèi)にゴムの柱やエアクッションを置くスニーカーもあり、自動(dòng)車のシャーシのダンパースプリングのような役割を果たす。

テストによると、ランニングシューズの重量が100グラム増加するごとに、選手の體力消費(fèi)は1%増加し、米國短距離の名將ルイスが100メートル世界記録を破った時(shí)のランニングシューズは115グラムしかなかった。カナダの「黒ヒョウ」ペレのランニングシューズは「くぎ付き靴下」と形容されている。

なぜ、重い金のネックレスを首にかけることができる選手がいるのに、靴の重さに対してこんなに強(qiáng)いのだろうか。100メートルのコースを見てみると、速く飛び跳ねる足は、どの選手のかかともほとんどお尻に觸れており、ふくらはぎを折り畳むことで股関節(jié)を軸とする回転半徑を短くすることができ、それによって回転慣性を小さくし、回転の角速度を増やすことができます。一方、両足は下腿膝関節(jié)と股関節(jié)の回転半徑の最遠(yuǎn)端にあるため、靴の重量がわずかに軽減され、足の回転慣性量が明らかに減少することになる。これは毎秒20メートルの速度で交互に弧を描いている両足にとって間違いなく大きな「マイナス」である。