为什么穿钉鞋跑得更快？原理是什么？

穿钉鞋跑步为什么那么快？~

一：钉鞋比一般的运动鞋要轻得多
二:
钉鞋鞋底前脚掌部位有跑钉，比脚跟部要高，在跑动中就减少脚跟着地，使之减短跑步时间
三：钉鞋的跑钉可以增加摩擦力，可以使腿更好的蹬伸发力

钉鞋增加了脚掌与地面的摩擦力，所以反作用力就比较大，不至于打滑，减小了脚掌与地面的接触时间，所以感觉用钉鞋跑步加速的时候感觉很有力，跑的自然就相对快些。不过跑的快不快还要看自己的底子怎么样。

问题分类：高中物理

解决方案：人作为运动个体，只有地面对人的向前的摩擦力可以使人运动，应从这点出发，探究是否穿着钉鞋，对此摩擦力的影响，从而对跑步速度产生影响。

问题分析：

1.首先明确运动状态，作受力分析。（图1）

2.利用受力分析解释运动现象：此处令人体向前加速运动的，是力f1，即地面对人体的一个向前的摩擦力，当这个摩擦力大于空气等对人体的阻力f2的时候，人体就会向前做加速运动。

3.讨论分析问题原理：此处穿钉鞋和穿普通的运动鞋的区别在于，钉鞋在跑道上面跑的时候，跑钉的作用可以增大运动整体（人）与地面的接触面积，利用高中物理的思想，可以简化为换鞋之后，鞋与地面之间的摩擦系数大大增加，从而使得摩擦力f1大大增加，才让人跑得更加快了。（图2）

4.问题小结：高中物理解决实际应用问题的时候常常要求化繁为简，将现象简化为由质点，直线等元素组合的抽象描述，从而可以利用所学的定理和公理去解释一些生活中的物理运动。希望能够对你解题的思路提供帮助。

问题解答：穿着钉鞋，增加了地面与人的摩擦系数，使地面对人的摩擦力增大，从而加大了跑步速度。

• 一：钉鞋的整体概述：质轻，鞋体和鞋带结实，鞋身有排气孔。鞋底前脚掌带有鞋钉（因为实用状态不同，鞋钉个数6.8.10个不等）平放在地，前脚掌明显上翘约45°左右，后脚掌所用材料较平，较软。

• 二：鞋底前脚掌部粗糙原因：防滑，增大摩擦，跑步抓地牢固，削减不必要消耗的能量，有助于起速和奔跑。

• 三：鞋底前脚掌部带鞋钉原因：不同于普通跑鞋没有大的粗糙体，易打滑，无法稳住重心。钉子的原因不仅可减少上述的问题，还可以将反作用下的力量聚集的更多，加大起速，加快奔跑。

• 四：鞋底前脚掌部上翘原因：在跑步时，通常快速奔跑以前脚掌着地，这样做的原因有两点：①脚掌落地弹起，可以增加每步的距离②单用前脚掌着地，缩短了全脚掌着地的时间，可加快跑步频率。因此，鞋底前脚掌部设计为上翘

• 五：鞋底后脚掌所用材料较平原因：1. 要让鞋底有一部分与地面相平吧！不然人怎么站得稳。2. 这样可以增加在比赛结束后运动员后脚掌主着地站立走动的舒适感。

• 六：鞋底后脚掌所用材料较软原因：

1：运动员跑完一段距离，前脚掌牵动着相连的根腱，如果鞋底不舒适可能对运动员的脚有伤害，或是对下一场比赛有影响。

2.      较软的鞋底，弹性相对较好，在跑步过程中一旦后脚掌着地，会有一个较好的缓冲施力过程，对运动员的跑步状态以及成绩不会造成太大影响 

• 最后总结：运动员自身力量 ，力量越大的运动员需要钉越少 。刘翔就是用的5钉 ，以此类推 ，最多的有11钉 。

还有就是运动员水平 有全掌硬底 3/4掌硬底 1/2硬底 同样力量要求从大到小 

1. 望采纳

在体育比赛时，有些运动员的鞋子很特别，鞋底上有许多带尖的铁钉子，俗称钉子鞋。参加跑步、跳高和跳远比赛的运动员，都穿这种钉子鞋。那么，这些运动员为何要穿钉子鞋呢？我们知道，体育比赛是力量、速度、耐力等人体综合条件的较量。运动员要想跑得快、跳得高，就必须蹬地有力，以便有更大的力量爆发。如果穿上钉子鞋跑步， 在蹬地时钉子就会扎进跑道，等抬腿迈步时，钉子又能很容易地拔出来。这样，运动员脚踏地时不再打滑，借助蹬地的反作用力可以蓄积更大的力量，很容易地跑得更快或跳得更远。而普通鞋鞋底的摩擦力较小，容易打滑，重心不稳，更重要的是蹬地的力量小，与钉子鞋相比，它的作用是不够的。

钉子跑鞋与塑胶场地的结合。你穿钉子鞋和我穿平底运动鞋在水泥地上比赛跑。你认为你会比我更快吗。所以，钉子鞋与场地相适应。钉子鞋在受到整个人的重力后，前脚掌的钉子会很轻易扎进跑道。同样，这里又有一个短钉和长钉的问题，要区分你跑的长度。如果短跑穿长钉子鞋不一定会比穿短钉子鞋的快。
跑步姿势。在途中跑的过程中，有一个支撑和一个后蹬的过程，两者是一个很自然的相结合的过程。钉子鞋前掌的钉子主要用于“后蹬”这么一个过程。加大了鞋与地面的一个阻力。使人更快的向前运动。

因为抓地力强，大幅降低摩擦力 还有一个原因就是，人穿上钉子鞋之后有一种脚抓地的感觉，才能跑的更快（或者说本能的怕摔倒，穿上后才放开了跑），这也是我们祖先是灵长类动物的优势

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清徐县13869284434： 为什么穿钉鞋会跑快 - ？
宋盆葆宫： 要向前跑,需要向前一推力,这力就等于摩擦力.摩擦力等于压力乘摩擦系数.而表面越粗糙,摩擦系数越大,综合起来,粗糙将有利有增加摩擦力更大推进向前跑,有铁钉正好加大粗糙.所以跑鞋要钉纹.

清徐县13869284434： 为什么跑步的时候要穿钉子鞋 - ？
宋盆葆宫： 从力学角度来看,使得运动员获得速度并进而获得动能的应该是人的肌肉的伸缩,主要是小腿上的比目鱼肌,但这只是内因.使得人获得加速度的是脚底与地面的摩擦力,但是这个摩擦力是不能作攻的,也就是说这个力是不能使运动员获得动能的,因为这个力在理论上来讲是没有作用位移的,但是在实际中由于种种原因,脚底与地面是有相对位移的,但是这个相对位移是与摩擦力成相反方向的,力学上叫做作负功.这样的话就会影响运动员的速度的,而穿上钉子鞋会防止或者消除相对位移,这样就可以使得运动员的肌肉伸缩做的功全部用来获得速度. 简单的说就是为了防滑,理论上来讲是不能增加摩擦力的.

清徐县13869284434： 跑钉鞋为什么比跑步鞋跑得快?？
宋盆葆宫： 钉鞋是专业运动员常穿的一种鞋,其实也就是利用摩擦力,有了摩擦力就可以省去一部分为防滑而产生的一股力量,这样跑起来就轻松多了. 而且重要的是:专业钉鞋还带有一点点弹性.

清徐县13869284434： 穿钉鞋为什么跑得快?？
宋盆葆宫： 提高表面粗糙度,摩擦力变大,你向前跑要用脚向后登,在水平面上和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大你向前的力才会越大

清徐县13869284434： 穿钉鞋怎么跑得更快?？
宋盆葆宫：钉鞋增加了脚掌与地面的摩擦力,所以反作用力就比较大,不至于打滑,减小了脚掌与地面的接触时间,所以感觉用钉鞋跑步加速的时候感觉很有力,跑的自然就相对快些.不过跑的快不快还要看自己的底子怎么样.

清徐县13869284434： 为什么穿钉鞋跑的快点啊? - ？
宋盆葆宫： 可以使抓地力更强`` 跑步都是要前脚掌落地嘛``好的钉鞋也轻巧``穿起来舒适`` 能更好的发挥出自己的能力嘛``

清徐县13869284434： 为什麽穿钉鞋就会跑得快?？
宋盆葆宫： 钉鞋有齿...防止了打滑...有摩擦力

清徐县13869284434： 就纠结为什么运动员上场时要穿钉子鞋?？
宋盆葆宫： 运动员跑步是用前脚掌甚至只用脚趾头弹力跑步,所以钉鞋上爲什麽钉子会设置在前脚掌……而跑步一般用短钉,穿钉鞋会跑得比穿运动鞋快一点,而且钉子扎地实,不会滑倒摔跤,而且钉鞋很轻……减轻负担……是为运动员量身定做的比赛专用鞋子

清徐县13869284434： 短跑运动员为什么要穿钉子鞋?？
宋盆葆宫： 短跑比赛都是比速度.运动员要跑得快,脚就要蹬地有力,身体向前冲.如果穿普通鞋.很容易打滑,蹬地的力量就小.穿上特制的钉子鞋,跑步蹬地时,钉子扎进跑道,不会打滑,就能提高速度.所以,短跑运动员为了使自己跑得更快,比赛时一般要穿上这种钉子鞋

清徐县13869284434： 为什么短跑运动员要穿钉鞋,而长跑运动员不穿? - ？
宋盆葆宫：[答案] 短跑比赛时,运动员为了跑得快,如果穿普通的鞋,脚就容易打滑,会摔跟;而穿钉鞋跑步,钉子深深扎进跑道里,运动员跑步时,蹬地有力,抬脚迈步时,钉子又容易拔出来. 而长跑则是比耐力,不需要那么大的后冲力