籃球鞋與地板，你要知道這3個秘密！

先說重點！

1、籃球鞋在地板上摩擦會不會響，與鞋底抓地力強不強沒有必然聯繫；

2、鞋底花紋的形狀是決定球鞋摩擦聲音的關鍵；

3、球鞋的抓地力並非越強越好。

今天，咱們聊聊鞋底的科學。

我們知道球鞋在地板上發出的聲音是因為摩擦，但為什麼摩擦會發出聲音？

杜克大學的生物學家Sheila Patek是一位元研究龍蝦的專家。幾年前，她發現一種無鼇龍蝦為了嚇退天敵，會用自己觸鬚根部光滑而有彈性的凸起與自己頭部光滑且堅硬的甲殼摩擦，發出巨大的聲響。

▲ 斷溝龍蝦（Panulirus interruptus）

斷溝龍蝦晃動觸鬚發出怪聲，可以用工程學中的粘滑現象（stick-slip phenomenon）解釋：當兩個相對光滑或平坦的物體表面相接觸，在應力的作用下發生“滑動-粘結-滑動”循環往復的現象就叫粘滑現象，這個過程會產生震動，並往往伴有聲音。

▲ 穩定滑動（Stable sliding）、蠕動（Creeping）和粘滑運動（Stick slip）的累計位移與時間變化曲線

這就是為什麼有時刹車會異響，老舊的門軸會吱吱呀呀，雨刷在擋風玻璃上刮擦時嘖嘖作響，用手摩擦高腳杯杯口和充滿氣的氣球能發出聲音。這也是為什麼，小提琴手用琴弓在琴弦上輕輕一拉，就能創造出美妙的音樂。

有種東西比斷溝龍蝦更頻繁地發生粘滑現象製造聲音。

那就是：籃球鞋！

在NBA，球鞋與地板的摩擦聲幾乎被嘈雜的音樂和興奮的觀眾發出的喧鬧完全掩蓋。（在尼克斯主場迎戰金州勇士隊的比賽上半場，尼克斯場館沒有播放任何音樂和娛樂聲效，他們宣稱要讓球迷“享受比賽原本的聲音。

但在NCAA規定只有比賽暫停時才能播放樂隊音樂，並且絕大多數比賽中也不會添加任何人工聲效。所以NCAA錦標賽的前幾輪比賽，除了教練偶爾的咆哮，球鞋摩擦的吱吱聲是球場唯一的背景音。

“粘滑運動”、地震和橡膠的“魔術三角”

球鞋外底的人字形花紋使鞋底與地板發生粘滑運動時以其低階固有頻率震動。

▲ 球鞋外底的人字形花紋

這樣的震動造成了聲響——短促、響亮而尖銳球鞋摩擦聲。對觀眾來說，這種聲音可能屬於噪音，但對球員來說它卻不可或缺。

籃球鞋的吱吱聲到底是怎麼回事兒？

球員急停或橫切時腳下吱吱的聲音意味著球鞋的附著力和滑動性達到了平衡，但這並沒有解釋這種聲音是怎麼產生的。

波士頓大學機械工程學副教授葛列格·麥克丹尼爾（Greg McDaniel）認為，製造聲音的根本方法是壓縮空氣。

籃球鞋鞋底各種紋路構成的微小空隙中，空氣很容易被壓縮。

當橡膠鞋底與地板摩擦發生粘滑運動，鞋底微小空隙中的空氣由於橡膠紋路的變形而被壓縮，並且空氣被壓縮的頻率等於橡膠在粘滑運動過程中震動的頻率。

籃球鞋的聲音取決於鞋底紋路的幾何形狀。“鞋底的人字形紋路越多，球鞋就越容易發出聲響；鞋底的點狀、塊狀紋路越多，球鞋就越安靜。”

去年NBA總決賽期間，克利夫蘭騎士隊當家球星勒布朗·詹姆斯換上了他的新球鞋——當時耐克為他全新設計的球鞋“戰士10代”。這雙球鞋就被設計成幾乎不發出任何摩擦聲響，鞋底主要由方形格子和凸起點狀組成。

最後……

球迷們應該對籃球場上球鞋的聲響心懷敬畏。無論籃球這項運動如何進化，球鞋在硬木地板摩擦的聲音，從籃球比賽誕生的那天起就沒變過，一直延續到今天。

只有打籃球的，才知道那聲音多麼動聽！