相信大家都有这样的经验:明明出门前刚刚系好的鞋带,没走几步就散开了。你以为是自己绑得不够紧,于是用了两倍的力气再次系好。然而不久后,你又一次差点被散开的鞋带绊倒。鞋带总系不紧,是自己的“打开方式”不对?还是鞋带本身的问题呢?
一般来说,由于系鞋带的方法不同,有些鞋带的结的确更容易散开。大部分人系鞋带的结是所谓的平结(Square knot):步骤大概是这样的。或者是纵结(Granny knot):纵结也叫“祖母结”,与平结的打法基本类似,只是在缠绕的方向上有所不同,比起平结更加牢固。这些我们在生活中经常用到的结都有一个共同点,就是都包含下图这样一个结构,有点类似于动滑轮:鞋带的绳结具有和动滑轮类似的结构。
然而,绳结不动状态下的静摩擦力是有限度的,如果你拉绳头部分,且拉力大于最大静摩擦时,绳子就会发生滑动,绳头部分变长,绳圈部分缩小,最后绳结被完全解开。其实,即使不主动去拉绳头,在人走路的过程中鞋带也会受到惯性力的作用,逐渐使绳结脱离。
加州大学伯克利分校的工程师Oliver O’ Reilly在教女儿系鞋带时也发现了鞋带总是松开的问题,于是他与几位同事一起,用高速摄像机开展了一系列实验。
结果发现,脚在慢跑时砸中地面一刻产生的力可达人体自身重力的7倍。这一瞬间鞋带末端受到冲击所产生的加速度的数值高达重力加速度的7倍!理论上,加速度越大,鞋带末端自身受到的惯性力就越大(以鞋带末端为参照),当这个力大于鞋带之间的最大静摩擦力时,滑动就会发生,使你原本系紧的鞋带慢慢松开。
有时候我们会觉得某些鞋带特别容易松开,是因为鞋带的材质和形状的确对绳结的牢固程度有一定的影响。市面上的鞋带主要有尼龙、涤纶、棉麻材质等,相对来说,表面粗糙的鞋带打成结后受到的摩擦力更大,更不易散开。比起材质,鞋带的形状对结的影响更大。扁的鞋带在系成绳结后摩擦面积更大,比起圆柱形的鞋带更不易松开。
除了换鞋带,我们是否有其他方式来对鞋带进行改进呢?在这里,小编就教大家几种让鞋带系得更紧的方法。第一种是在打蝴蝶结时,左右分别以鞋带的双股,在完成蝴蝶结时多绕半圈,这个绳结称为伊安的鞋带安全结。这个方法广受许多山岳铁人赛与三铁选手所喜爱,非常适合在登山鞋和跑鞋上使用。
如果作为“手残党”学不会特殊的系法,那就不妨换用质地更轻的鞋带,把硬的圆鞋带换成软的扁鞋带,让绳圈和绳头长度接近,平时走路时步伐更加稳重等等。当然,如果这些方法都不凑效,你还可以采取终极办法——穿不需要系带的鞋。