從合力為零到乘著風的旅程：怎麼溜滑梯才能安全又好玩呢？
作者 / 葉于莉、特公盟
幾乎每個公園都有滑梯，長的、短的、曲折的、筆直的、中途平緩再直落的，多種形式與不同難易程度的滑梯，等著喜愛溜滑梯的人們來挑戰。然而在公園溜滑梯時，為什麼有的人會飛出去蹬屁股而有的人不會？為什麼有的滑梯會讓人煞不住車而有的又不會呢？到底有什麼因素會影響溜滑梯的過程？
從頂端開始的溜滑梯旅程
我們先來談談從滑梯頂端滑下來時這一系列的物理現象。
當一個人坐在滑梯入口時，他的速度是零，是處於靜止狀態。
當人往前移動到達斜面時，因為角度的傾斜，重力作用在非平面造成人會往下滑動。地球的重力會對地球上的所有物體產生向下的作用力。因此當你坐在滑梯的頂端時，就是重力使你向下滑動。
如果沒有了重力，我們就無法體驗溜滑梯的樂趣了！
因為重力會讓人開始滑動，不過滑動的同時摩擦力也在作用；摩擦力是指當兩個物體相互摩擦時發生的力，例如滑梯和人的臀部或背部。摩擦力可以抵消重力的作用，減緩人在滑梯上下滑的速度，如果沒有摩擦力，下滑的速度會過快而導致有受傷的可能 ; 反之，摩擦力越大，滑梯就越不滑。摩擦力作用的方向和滑動方向相反，兩個方向相反的作用力互相抵銷後的淨作用力，繼續帶動他持續加速下滑。
而當人下滑至滑梯最底端滑出段之前，速度到達一個最大值，依據慣性定律，滑梯上的人將以這個速度進入平坦的滑出段。
在物理學中，慣性的定義為物體抵抗其運動狀態被改變的性質，也就是物體會持續以現有的速度運動，除非有外力迫使改變其速度，在這個例子中的外力就是滑出段的摩擦力。由於滑出段是一個平面，此時重力的作用不再造成他的加速，假設滑出段的摩擦係數與滑道相同，那麼如果滑出段夠長的話，他終將會因為摩擦力而停下來不再繼續滑動。
滑不動、或是讓人撲街滑梯是怎麼一回事？
當然，廠商在製作溜滑梯時，通常不會精準計算需要多長的滑出段才足夠使人完全停止，一般只會要求長度符合法規來設計即可 （依照CNS12642，滑出段長度應為28公分以上）。所以，當你來到一個設有筆直型滑梯，且材質為磨石子或不鏽鋼的公園，你會發現你的孩子或你在溜下滑梯時往往是煞不住車地衝出滑梯，最後結果通常是以下這幾種：
- 雙腳成功著地，完美起身。
- 臀部直接落地。
- 腳著地但雙手和膝蓋也跟著著地呈跪姿或趴姿。
- 往前翻滾一兩圈才停止。
如果很不幸的是後面三者，疼痛程度會依據不同舖面材質而各異。
根據許多人的經驗發現，跌在鬆散材質的舖面 （例如：沙、木屑、礫石） 會比跌在橡膠材質舖面來得不痛，這是因為掉落在鬆散材質上會產生較大的變形或移位，而能吸收衝擊能量，再加上變形過程中產生更多的緩衝點也利於衝擊動能的吸收，這也是為什麼我們一直不斷推行鬆散材質舖面的原因之一。
走訪過許多公園的人可能也會發現，有些磨石子或不鏽鋼材的筆直型滑梯比較不會讓人飛出去，可能原因有這幾種：
- 斜度不大 （滑梯角度較平緩）。
- 摩擦力較大 （滑梯較不滑）。
- 滑出段較長。
- 滑出段終點高度趨近於零 （出口端貼地或幾乎貼地）。
當孩子在溜前面兩種滑梯時可能會跟你抱怨「滑梯不滑」、「滑梯根本溜不動」，因此我們可以得知滑梯在設計上若是斜度過緩、表面不夠光滑，就會變成一個溜不動、不有趣的滑梯。
關於第三點在文章前面已經有提過，如果滑出段夠長的話，會使滑下的人停住；反之如果過短，例如低於法規要求的28公分，在設計上會有很大的瑕疵，導致使用者溜下時沒有足夠的反應時間而衝出滑梯，使得發生意外的可能性相對升高。
對於最後一點大家可能就產生了疑惑：
既然滑梯出口的高度落差會讓人有蹬屁股的可能，那為何還要這樣設計呢 （為何滑出段要有終點高度呢） ？
這裡要談到「遊戲場設備規範」，很多人以為，滑梯的出口與地面有落差，是「設計不良」而會造成危險。其實並非如此，在遊戲場的安全規範中，滑梯的出口必須留有高度，目的在讓溜下來的人可以雙腳著地起身，以便能加速離開滑梯出口，才不至於被後方溜下的人撞上。此法規中提到：滑梯高度若是在122公分以下，滑出段終點高度距離防護舖面需小於28公分；滑梯高度若是大於122公分，滑出段終點高度距離防護舖面需18~38公分。
能平穩溜下滑梯的關鍵是什麼？
溜滑梯時先在滑梯頂端入口處坐穩，做好下滑的預備動作及心理準備，開始下滑後軀幹上半部稍微往後傾斜，預期滑動時的衝力，並將雙腿膝蓋繃直、將足踝作足背屈曲（dorsiflexion）的動作，讓腳跟稍微抬離滑梯面，並提前準備著陸，拿捏好著陸的時間。
溜滑梯的過程需要針對環境需求做出適當的動作反應，亦即是動作計劃的能力。
據筆者自身與孩子的經驗來說，溜過幾個非常滑的磨石子滑梯，頭一次滑下來幾乎都是屁股蹬地，但是經過兩三次後就能掌握並習慣速度感，並且習得下滑時身體重心的調整，最終便能雙腳著地成功起身。
溜滑梯很有趣，但安全也同樣重要！值得留意的一點是，不論是大孩子或小小孩，都不建議由大人抱著一起溜滑梯。根據研究顯示，家長將孩子抱在腿上一起溜時，過程中可能會發生孩子的腳被卡住的情形而導致受傷。
當遇上高度大於150公分的滑梯時，不建議讓三歲以下孩童獨自滑溜，陪伴者可協助衡量孩童個別身心能力發展狀態，由較低矮的滑梯開始練習，陪伴在側輔助其姿勢，或是在滑梯出口端等待，以便在發生重心不穩滾落或飛出時能及時接住孩子；大一點的孩子如果擔心害怕可由大人陪伴，適時給予協助與鼓勵，等他準備好了就可以放手讓他自行練習，相信不久他也能掌握其中的訣竅，並且還會創造出自己的各式玩法，享受與風競速的刺激與樂趣。
下次當你又帶著孩子去公園溜滑梯時，請注視著他爬上滑梯，走到滑槽入口，屁股坐穩，調整姿勢，接著深呼吸，咻～準備迎接溜滑梯帶給孩子滿足愉悅的笑聲吧。
2018/05/11 刊載於泛科學
