Презентация к защите проекта "Физика высоких каблуков"

муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
«Табулгинская средняя общеобразовательная школа
имени П. Д. Слюсарева»
Чистоозёрного района Новосибирской области
 

Исследовательская работа
по теме:
«Физика высоких каблуков»

Автор:
Булатова Яна
10 класс
Руководитель:
Жарикова Светлана Семёновна ,
учитель физики

Надевая пару туфель на высоком каблуке, женщина приводит в действие десятки законов физики и математических формул. Ношение высоких каблуков прочно вошло в нашу жизнь и стало серьёзным фактором, влияющим на здоровье.

Скелет формируется к 17-18годам , а неправильно выбранная обувь нарушает формирование скелета стопы и ведёт к серьёзным хроническим заболеваниям всего организма.

Изучить практическое значение обуви,
её влияние на здоровье человека
с точки зрения физики.

Задачи исследования

Изучить литературу об истории появления и развития обуви у разных народов мира.
Провести анкетирование, чтобы узнать мнения учащихся и преподавателей нашей школы о каблуках.
Провести анализ полученных данных.
Ознакомиться с особенностями строения и физиологии стопы человека.
Сравнить динамику и статику стопы, находящуюся на ровной горизонтальной поверхности и на высоких каблуках.
Провести исследование изменений формы стопы у школьниц и сотрудников нашей школы.
Разработать рекомендации, которые помогут сохранить здоровье девушки.

Гипотеза: если обувь имеет каблук, то давление на стопу должно возрасти, что может нанести вред здоровью.

Объект исследования:
высокие каблуки
Предмет исследования:
вред высоких каблуков на здоровье человека с точки зрения физики

систематизация;
обобщение накопленного материала;
изучение и анализ научной и публицистической литературы по проблеме исследования;
анкетирование;
наблюдение;
эксперимент;
математические расчеты с использованием физических формул.

Появления каблука, позволяют археологические находки, исторические документы (папирусы, барельефы, картины, гравюры, и т.п.)
Уже с давних времен обувь считалась признаком благосостояния.
Каблуки впервые появились у египтян.

1) боли в икроножных мышцах при снятии каблуков;
2) нарушается механика ходьбы;
3) боли в пояснице и мышцах спины;
4) ограничение подвижности суставов;
5) постепенное утоньшение и разрушение межпозвонковых дисков;
6) воспалительные процессы пищеварительной системы, органов малого таза и позвонков;
7) Нарушения осанки, сколиоз;
8) боли коленных и тазобедренных суставов

Методика и результаты исследования

-Анкета для учащихся
-Опрос педагогов школы
-Исследования

Ваш возраст?
Какую обувь вы предпочитаете?
С какого возраста вы носите обувь на каблуках?
Если вы носите обувь на каблуках, то высота вашего каблука?
Как вы себя чувствуете в обуви на каблуках.
Считаете ли Вы, что ходить в обуви на высоком каблуке вредно?

В опросе участвовали педагоги школы( 30,38 и 45 лет), носящие высокие каблуки:
- наличие спинного остеохондроза- 100% опрошенных;-наличие натоптышей на ступнях– 66,6 %-опоясывающие боли в спине и животе при статической нагрузке на спину (сидение и стояние в одной позе) – 100%;-частые головные боли– 33,3%;
- сильные боли в области суставов костей плюсны и фаланг пальцев, которые ощущаются при переходе на обувь с плоской подошвой, а также с небольшим каблуком или платформой – 100%;
- наличие поперечного плоскостопия -100%;-начальная стадия артроза тазобедренных и коленных суставов – 66,6%

Исследование№1Исследование моделей обуви, которые носят девушки нашей школы

F1 – сила, действующая со стороны голени на сустав в лодыжке;
L1 = 0,12м – расстояние от точки касания стопой пола до сустава;
F2 – усилие, развиваемое в ахилловом сухожилии - это прочный шнур из соединительной ткани, является продолжением икроножной мышцы и прикрепляется к пяточной кости;
L2 = 0,18м – расстояние от точки касания пола до места крепления ахиллова сухожилия;
F3 – сила реакции опоры (пола), равная по модулю весу человека, т.е.
F3 = P = mg = 55 кг · 10 Н/кг = 550 Н
Запишем условие равновесия рычага (правило моментов):
– F2L2 + F1l1 = 0 ( Мi = 0).
Условие неподвижности тела в вертикальном направлении:
F1 – F2 – F3 = 0 ( Fi = 0).
.

Решаем систему уравнений:
F1l1 – F2l2 = 0;
F1 – F2 – F3 = 0 ⇨F2l2 = (F2 + F3) l1⇨F2 · 0,18 м =
= (F2 + 550 Н) · 0,12 м;
F2 · 0,18 м - F2 · 0,12 м = 90 Н · м;
F2 · 0,06 м = 90 Н · м;
F2 = 1500Н . F1 = 1500 Н + 550 Н = 2050 Н.
Ответ: F3 = 750 Н, F2 = 1500 Н и F1 = 2050 Н

Нахождение площади поверхности , на которую оказывается давление одной стопой :
S1 = (B+C/2)*Sk
число полных (В) и неполных клеток (С);
площадь одной клетки (Sк);

Определения давления ,оказываемого на твёрдую опору одной стопой:
p=mg/S1
где p - давление , m – масса , g – константа , равная 9,8H/кг
S1- площадь поверхности на которую оказывается давление
Давление, оказываемое на твердую опору двумя стопами р1=р/2

Результаты расчёта давления, производимое обувью
со шпилькой, толстым каблуком и широким

Вычисление идеальной и самой эстетической гармоничной высоты каблука:
H = (L/d- k) 10
L - ваш рост (в см);
d -длина ног, измеряемая от линии талии до пола (в см);
k -коэффициент, идеального соотношения между ростом и длиной ног (k = 1,61);
Вычисление физиологической высоты каблука с точки зрения ортопедии :
L/7
L– длина стопы (в см).

,

Результаты расчёта идеальной высоты каблука

Исследование №4 Определение идеальной высоты каблукаФизиологическая высота каблука с точки зрения ортопедии

 
Совсем отказаться от высокого каблука, наверное, сложно. Но можно заботиться о своих ногах и здоровье, соблюдая некоторые правила:
В туфлях должны быть хорошие стельки с супинаторами.
Высокий каблук не рекомендуется носить более 2-3 часов в день и не более 2-3 раз в неделю. То есть обувь лучше чередовать- плоская подошва, невысокий каблук, высокий каблук.
Обязательно следует давать ногам отдых, больше ходить босиком, делать массаж, пользоваться специальными кремами для усталых ног.
Переходить на более «низкую» обувь нужно постепенно. От длительного ношения высоких каблуков стопа меняет строение, аномально работают мышцы, поэтому резкий переход на «правильную» обувь может быть слишком болезненным.
Не рекомендуется носить высокий каблук женщинам с предрасположенностью к артритам, варикозному расширению вен и другим заболеваниям ног (даже если этими болезнями страдают ближайшие родственники). От высоких каблуков лучше отказаться заранее, до появления первых симптомов заболевания.
Не стоит носить высокий каблук тому, кто подолгу находиться на ногах.
 

1. Врачи выступают против высоких каблуков – за то, что они деформируют ноги и наносят вред здоровью.
2. Некоторые учащихся и преподаватели предпочитают каблук высотой 5 - 10 см, что с медицинской точки зрения является очень вредным не только для здоровья подростка, но и взрослой женщины.
3. Многие из тех, кто принимал участие в исследовании, осознавали, что обувь на высоких каблуках неудобна и даже травмоопасна , но отдавая дань моде, все-таки носят именно такую обувь, тем самым заведомо вредят своему здоровью.
4. Большая часть опрошенных учениц нашей школы отдают предпочтение обуви без каблуков (балеткам, кедам и кроссовкам).
5. Большая часть учениц начала носить обувь на каблуках в возрасте 12 – 13 лет, что, по мнению врачей-ортопедов очень опасно, так как скелет девушки окончательно формируется только к 17-18 годам. Преподаватели – с 18 – 20 годов что, по мнению врачей вполне допустимо.
6. Вред высоких каблуков с точки зрение физики объясняется избыточной перегрузкой передней части стопы, потерей рессорной функции стопы, неправильным распределением веса тела, изменением положения центра тяжести тела и уменьшением площади опоры.
7. В ходе проведения исследования выявила очень тесную взаимосвязь влияния физических величин на здоровье человека и подтвердила свою гипотезу.. Физика может сделать вывод - чем тоньше и изящнее высокий каблук, чем менее устойчива опора, тем более опасной становится обувь.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

 
1..Мортон Камилла. Как ходить на высоких каблуках. М.: Издательство Эксмо, 2010 г.
2.  Анатомия и физиология детей и подростков. М.Р. Сапин, З.Г. Брыксина
3.Сайт «Мода и здоровье». Все об обуви // http://www.moda-i-zdorovie.ru/shoes/advices.html
4. Марина Макарова Высокие каблуки: за и против.// http://www.takzdorovo.ru/dvizhenie/vysokie-kabluki-za-i-protiv/
5.Виктор Лаврус. Золотое сечение// https://scisne.net/a-1434
6. Елена Китенкова. Высота идеального каблука по формуле// http://www.yapokupayu.ru/blogs/post/vychislyaem-idealnuyu-vysotu-kabluka-po-formule
7.Ольга Столярова. Как обувь влияет на здоровье человека// https://www.allwomens.ru/2472-kak-obuv-vliyaet-na-zdorove-cheloveka.html
8.Елена Малышева: Наша тема сегодня – высокий каблук.// http://s-malyshevoy.ru/zhit-zdorovo-arhiv/vred-vyisokogo-kabluka.html