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Wie viele Läufer, als ich zum ersten Mal hörte, wie viel härter Beton im Vergleich zu Asphalt ist, mein erster Gedanke war, vom Bürgersteig auf die Straße zu gehen, um meine Knie zu retten.
Beton ist ungefähr 50-mal härter als Asphalt, mit einem Elastizitätsmodul von ungefähr 30 Gigapascal (GPa) ( Beton – Eigenschaften ) gegen etwa 600 Megapascal (MPa) ( https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.5011541 ) . Dies deutet darauf hin, dass es für Ihren Körper viel schwieriger ist, auf Beton zu laufen. Unsere Beine spielen jedoch auch eine wichtige Rolle bei der Absorption des Aufpralls jedes Schritts. Um zu verstehen, welche Auswirkungen die Straßenhärte auf uns hat, müssen wir auch die Elastizität unserer Beine berücksichtigen.
Wir können ein genaues Verständnis erhalten, indem wir Betrachtet man ein einfaches physikalisches Modell sowohl der Straße als auch unserer Beine, die als Federn wirken. Da sie übereinander gestapelt sind, fungieren sie als Federn in Reihe ( Serien- und Parallelfedern – Wikipedia ). Entscheidend ist, dass sich die Steifigkeit der Federn in Reihe nicht auf die übliche Weise addiert, die wir erwarten könnten:
k\_ {total} = k\_1 + k\_2.
Stattdessen addieren sie sich umgekehrt:
k\_ {total} = \ dfrac {1} {\ dfrac {1} {k\_1} + \ dfrac {1} {k\_2}}.
Unsere Beine sind sehr nachgiebig ( „Weich“) mit einem Elastizitätsmodul von etwa 60 Kilopascal (kPa) ^ {[1]}. Dies ist ungefähr 10.000 Mal weicher als Asphalt und ungefähr 500.000 Mal weicher als Beton. Beide Oberflächen sind im Vergleich zu unseren Beinen praktisch vollständig inkompressibel und haben fast keinen Einfluss auf den obigen Ausdruck für die Gesamtfederkonstante. Der Unterschied in der Gesamtsteifigkeit beim Fahren auf den beiden Straßenoberflächen ist der vernachlässigbare Unterschied zwischen 1 + 1 / 10.000 und 1 + 1 / 500.000.
Die Härte der Lauffläche beginnt für Schmutzoberflächen eine Rolle zu spielen. Weicher Schmutz kann einen Elastizitätsmodul um 1 MPa haben ( Elastischer Elastizitätsmodul des Bodens ), der nur etwa zehnmal härter ist als unsere Beine und daher weich läuft Schmutz kann sich etwa 10\% weicher anfühlen als auf Asphalt oder Beton.
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^ {[1]} Ich berechnete 60 kPa aus k / \ sigma \ mal L, wobei k = 28.500 \ textrm {} N / m ist eine Beinfederkonstante, die in einem biomechanischen Papier verwendet wird ( http://www.asbweb.org/conferences/2000/pdf/144.pdf ). \ sigma = 200 \ textrm {} cm ^ 2 ist ein typischer Beinquerschnitt, und L = 4 \ textrm {} cm ist (glaube ich) eine typische vertikale Bewegung während eines laufenden Fußschlags.
Antwort
Beton wird als starrer Belag bezeichnet. Es ist keine Flexibilität eingebaut. Asphalt wird als flexibler Belag bezeichnet, da er sich biegt.
Bei der Auswahl einer Lauffläche ist Asphalt möglicherweise besser als Beton, aber es ist möglicherweise auch nicht die beste Oberfläche. Wenn Sie jemals gelaufen sind Auf einer Strecke aus gummiertem Pflaster wissen Sie, was ich meine. Wenn Sie auf einer Strecke fahren, absorbiert die Strecke den Aufprall.
Der Unterschied zwischen der Fahrbahn auf der Strecke und dem Asphalt ist erheblich. Eine Spur hat möglicherweise als Asphalt oder Beton für das Grundmaterial begonnen, aber eine Oberfläche aus kleinen Gummigranulaten wird darauf gelegt, damit sie sich etwas schwammig oder gummiartig anfühlt.
Asphaltbetonpflaster ist in den meisten Fällen weder schwammig noch gummiartig, weist jedoch eine gewisse Flexibilität auf. Einige Asphalte absorbieren die Auswirkungen des Laufens besser als andere.
Asphalt und Beton haben Vor- und Nachteile, wenn es um die Fahrqualität geht. Vieles hängt vom Auftragnehmer ab, aber einige Dinge sind nur dem einen gegenüber dem anderen eigen.
Nehmen wir zum Beispiel an, wir haben einen Bürgersteig. Unter dem Bürgersteig stehen mehrere Bäume, aus denen Wurzeln unter dem Bürgersteig sprießen. Wenn der Belag Asphalt wäre, könnten die Wurzeln in den Asphalt gelangen und eine Beule erzeugen.
Wenn dies Beton wäre, Die Wurzeln können eine ganze Betonplatte anheben.
Sie können selbst entscheiden, auf welchem Asphalt Sie fahren möchten, aber ich wähle den Asphalt.
Beton neigt auch dazu, zu reißen und sich anzuheben oder abzusetzen, was zu Stolperfallen führt.
Vor meinem Knieersatz bin ich viel lieber auf Schmutz oder Gras gelaufen. Möglicherweise haben Sie immer noch Stolperfallen, aber es fühlt sich einfach viel besser an.