Вред высоких каблуков с точки зрения физики

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа с. Клёпка»

Научно-исследовательская работа по физике:

«Высокие каблуки: польза или вред?»

                                                                                            Автор работы:

       Ученица 9 класса

МКОУ «СОШ с. Клёпка»

Горбунова Карина

Научный руководитель

Волик Ирина Витальевна

Учитель физики

                                                        2016 год.

Содержание:

Введение………………………………………………………………………..3

Глава 1. Высокие каблуки – польза или вред?............................................6

1.1. История происхождения каблуков………………………………………..6

1.2. Идеальная высота каблука………………………………………………...8

1.3. Рекомендуемый возраст для ношения каблука…………………………..9

1.4. Кому не рекомендуется носить обувь на каблуке………………………10

1.5. Вред высоких каблуков…………………………………………………...10

1.6. Динамика и статика стопы на ровной поверхности………………….....11

1.7. Динамика и статика стопы на высоком каблуке………………………...12

Глава 2. Исследование и анкетирование по теме………………………...16

2.1.Анкетирование учащихся………………………………………………….16

2.2.Почему так сложно стоять на носочках…………………………………..17

2.3.Зависимость давления на стопу от наличия каблука…………………….19

2.4.Определение идеальной высоты каблука ………………………………..20

Глава 3. Обувь, которая поможет нашему здоровью…………………….21

Глава 4. Интересные факты о ношении каблуков………………………..23

Заключение……………………………………………………………………..27

Список используемой литературы…………………………………………..28

Введение.

           До тех пор, пока я не начала изучать новый для меня предмет «физика», я и подумать не могла, что причина неуверенной походки моих одноклассниц на высоких каблуках, не что иное, как незнание элементарных законов физики и легкомысленное отношение к своему здоровью. В этом я убедилась сама, проведя несложные эксперименты, и очень хочу рассказать, к чему может привести слепое следование моде.

         Раньше мы думали, что речь идет лишь о внешнем виде, но оказалось, что здесь работает физика. Надевая пару туфель на высоком каблуке, женщина приводит в действие десятки законов физики и математических формул, начиная с теоремы Пифагора (где высота каблука становится меньшим катетом) и, заканчивая применением  правила  момента и знанием о видах деформаций.

Врачи бьют тревогу, ведь модные тенденции, заключающиеся в постоянном увеличении высоты каблука, губительно сказываются на женском здоровье. Помимо хронических болей в спине и ногах, женщин ожидают, в недалеком будущем, деформирование костей ступни и пальцев, варикозное расширение вен, повреждение связок, деформация костей таза и целый «букет» других, не менее грозных недугов.

Выбор темы научной работы не случаен и актуальность её на сегодняшний день очень распространена.  Основным поводом исследовательской работы является то, что уже с раннего возраста девушки стараются следить за модой, стремятся выглядеть, привлекательно используя высокие каблуки, не представляя какой вред своему здоровью они наносят сами себе, не осознавая, что их ожидает в будущем. Скелет формируется вплоть до 20-25 лет, и если подросток сумеет испортить его каблуками, вылечиться будет уже практически невозможно. У каждой девушки найдется в шкафу обувь на каблуке. Но даже от молодых девушек часто слышны жалобы на то, что болит спина и ноги. Вот я и задумалась, что же должно быть важнее: красота или здоровье? Так как сама я предпочитаю удобную, на мой взгляд, обувь без каблука, то в своей работе я хотела бы рассказать, какая же обувь может сохранить наше здоровье и не нанести вред позвоночнику и ногам.

Цель моей работы:

Выявление факторов, опасно влияющих на здоровье вследствие длительного ношения обуви на высоком каблуке, с точки зрения физики; выявить взаимосвязь физики и биологии на примере ношения обуви на каблуке.

Для достижения данной цели я поставила следующие задачи: 

1. Проанализировать материал по теме исследования и проследить историю происхождения каблуков.
2. Провести анкетирование, чтобы узнать мнения учащихся нашей школы о каблуках; провести анализ полученных данных.
3. Сравнить динамику и статику стопы находящуюся на ровной горизонтальной поверхности и на высоких каблуках.
4. Объяснить с точки зрения физики возникновение заболеваний из-за длительного ношения обуви на высоких каблуках.
5. Выяснить, почему так сложно ходить на высоких каблуках;  установить зависимость давления на стопу от наличия каблука; определить  идеальную высоту каблука и провести исследования по этим вопросам.
6. Разработать правила, которые помогут сохранить наше здоровье; изготовить буклет о вреде постоянного ношения каблуков; разработать материал, который можно использовать на классных часах и родительских собраниях.

Предмет исследования -  высокие каблуки.

Объект исследования – вред высоких каблуков на здоровье человека с точки зрения физики. 

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

Методы исследования: теоретические методы - методы систематизации теоретического материала, исследовательские методы, обобщение накопленного материала, изучение и анализ научной и публицистической литературы по проблеме исследования, моделирование, исторический анализ и интерпретация  полученных результатов исследования; экспериментальные методы -  опорно-диагностические (анкетирование); обсервационные методы наблюдение, фиксирование результатов исследования, эксперимент; статистические методы - математические методы обработки результатов исследования, табличная и графическая интерпретация данных, математические расчеты с использованием физических формул.

Новизна и практическое значение:

-  Делается попытка рассмотрения вреда высоких каблуков с точки зрения физики.

- Полученную информацию по результатам исследовательской работы можно использовать на уроках физики при прохождении тем: «Давление твердых тел», «Центр тяжести», «Простые механизмы. Рычаг».

- Полученную информацию по результатам исследовательской работы можно использовать в рамках внеклассной работы, как информацию для родителей и подростков.

- Привлечение внимания общественности к проблемам здоровья девушек, которые носят обувь на высоких каблуках.

Глава 1. Высокие каблуки – польза или вред?

1.1.История происхождения каблуков.

Изучив интернет–источники, я выяснила, что предшественниками каблуков была обувь на платформе. В основном ее использовали, чтобы увеличить свой рост и соответственно статус. Подошвы делались в основном из дерева или пробки. Около 200 лет до нашей эры появилась котурны – обувь на платформе, которую использовали римские и греческие актеры театра. Такая обувь делала их заметнее на сцене. Позже в Японии и Китае переняли из Греции и Рима моду на обувь с высокой платформой.

В Венеции, начиная с XV века, женщины разных сословий надевали очень большие платформы  20 -30 сантиметров высотой, — цокколи (копытца).

В XVI веке в эпоху Ренессанса в дамскую моду входит обувь не просто на высокой, а очень высокой платформе высотой от 14 до 70 сантиметров - “chopines”. Женщины в такой обуви могли ходить только с помощью палочки или прислуги.

Также известно, что в Древнем Египте примерно в 4000 году до нашей эры простые землепашцы, пользовались обувью на каблуках т.к. они создавали необходимый упор, чтобы легче было передвигаться по мягкой рыхлой земле, а также мясники.

На Руси первые каблуки появились в XIV веке. Их вырезали из цельных кусков дерева и вкладывали в сапог под подошву. Сверху всю конструкцию обшивали кожей. В XVI веке появился наборный каблук, состоящий из многих слоев кожи, скрепленных металлической скобкой и подбитых подковкой. Ходить в обуви на таких каблуках было крайне тяжело, потому, что еще не изобрели супинатор и детали, которые фиксировали стопу, например обувной язычок. Да и шили тогда без различия правой и левой ноги.

Считается, что современный каблук ведет свою историю с эпохи Барокко. А придумали его мужчины. По одной версии это был французский офицер, носивший ботфорты - тяжелые высокие кожаные сапоги, обязательный элемент которых - наборный каблук. Нужен он был, чтобы во время верховой езды нога лучше держалась в стремени. По другой - первые каблуки появились у всадников Золотой Орды. И они тоже были нужны для удобной езды верхом. А потому долго оставались принадлежностью мужской обуви.

Первой женщиной, которая появилась на публике в туфлях на каблуках, была Екатерина Медичи. В 1533 она привезла их из Флоренции на свою свадьбу с графом Орлеанским. Медичи стала законодательницей каблучной моды – вскоре вся французская знать встала на каблук. Чтобы выглядеть более властно, туфли на высоких каблуках стала носить, вся французская аристократия: королева Англии - Мария Тюдор (она же Кровавая Мэри), французский король Людовика XV, Маркиза де Помпадур и т.д.  Чтобы как-то отличаться, друг от друга, каждый владелец обуви желал оригинальной отделки своих туфель: это могли быть вышивка, ленты и даже драгоценные камни. Получается, что  именно Франция диктовала моду на каблуки. В других странах модную обувь дополняли лишь каким-то национальным элементом.

В XVII веке модными стали не только военные сапоги, но и светские. На  каблуках ходят как мужчины, так и женщины. Высота каблука могла доходить до 12 сантиметров.

Самое интересное, во время французской революции высокие каблуки настолько вошли в обиход, что уже вызывали и критику. Врачи и философы выступали против таких туфель – за то, что они деформируют ноги и наносят вред здоровью. И это было только начало бурных дискуссий из-за вреда подобной обуви для здоровья, которые будут длиться столетиями и до наших дней.

В XVIII веке каблуки решительно вышли из моды среди мужчин. А после Великой Французской Революции модными стали балетки - шелковые туфли-тапочки на тонкой кожаной подошве, в которых было удобно танцевать. Умение  хорошо танцевать в то время считалось обязательным, а на каблуках не потанцуешь.

Каблуки вернулись в моду в 1860-х годах, а появившиеся к тому времени технологии существенно облегчили изготовление обуви.

В 1950 году итальянский дизайнер Сальваторе Феррагамо в качестве опоры для каблука предложил долгий металлический стержень – стилет. Сальваторе додумался насадить высочайший каблук на железный стержень и облечь его в кожу либо пластик, каблуки-стилеты произвели реальную революцию.

XX век стал настоящим триумфом обувных дел мастеров. За последнее столетие было придумано столько фасонов и видов каблуков, сколько не изобрели наши предки за всю минувшую историю. Сегодня в моде каблуки разной толщины и высоты, имеющие в сечении различные формы — от прямоугольника и трапеции до треугольника.

Таким образом, назначение каблука обуви менялось исторически в зависимости от государства, эпохи, времени. В настоящее время высокий каблук обуви является украшением и характерен в основном для женской обуви. С тех самых пор и до нашего времени дамы сознательно портят ноги ради моды.

1.2.Идеальная высота каблука.

        Сегодня каблуки можно разделить на 9 типов:

1. Венский каблук

2. Каблук-кирпичик

3. Клиновидный каблук.

4. Ковбойский каблук

5. Каблук-рюмочка

6. Конусообразный каблук

7. Каблук-столбик

8. Танкетка

9. Каблук-шпилька (стилеты).

        Существует две точки зрения на идеальную высоту каблука:

1. Ученные выяснили, что для того, чтобы определить идеальный размер каблуков для себя, нужно разделить размер своей стопы на 7. Например, если мой размер обуви 38, то  38 : 7  5 см, следовательно для меня идеальная высота каблука составляет 5,5 см.

2. С медицинской точки зрения в повседневной обуви идеальная высота каблука должна быть в пределах 2-4 см. При ношении более высокого каблука нагрузка на ноги распределяется не физиологично, стопа перестает пружинить, и каждый шаг отдает по позвоночнику. Через какое-то время это чревато заболеваниями вен, суставов и позвоночника.

          Так,  может быть,  каблук  придумали зря? Не лучше ли  ходить босиком?

 Босиком ходить полезно, но не практично, поэтому человечество изобрело в помощь стопе мягкотканую обувь на плоской подошве. Однако обувь на плоской подошве (балетки, кеды) мешает человеку амортизировать – под тяжестью тела свод стопы опускается вниз, стопа расплющивается. В результате такой деформации возникает плоскостопие, которое вызывает сильные мучительные боли.

1.3.Рекомендуемый возраст для ношения каблука.

          Хорошо, если ношение высокого каблука начинается после формирования скелета. На самом деле, у ортопедов единого взгляда на этот вопрос нет. Формирование скелета у девочки происходит раньше (к 17-18 годам), чем у мальчика (к 25 годам). Поэтому постоянно носить обувь на каблуке следует после полного формирования скелета, то есть не раньше 17 лет.  По данным, полученным мною в результате анкетирования, девушки нашей школы в среднем начали одевать обувь на каблуках с 13-ти лет, что не соответствует медицинским рекомендациям и может привести к деформации стопы, нарушению осанки и неправильному формированию грудной клетки.

1.4.Кому не рекомендуется носить обувь на высоком каблуке.

            К сожалению, данный список не такой уж и короткий.

- беременным женщинам;

- девочкам-подросткам, которые находятся в стадии активного роста;

- женщинам, которые страдают варикозным расширением вен или плоскостопием;

- тем, чей рабочий день проходит все время "на ногах": официантки, парикмахеры, продавцы, учителя;

- женщине, имеющей более 12 кг лишнего веса.

1.5.Вред высоких каблуков.

1.6.Динамика и статика стопы на ровной поверхности.

Наша стопа имеет изогнутую форму, которая амортизирует тело при ходьбе (стопа состоит из 28 костей, 24 суставов, которые между собой соединены связками и мышцами, стопа имеет два свода):

А) продольный - по внутреннему краю стопы.

Б) поперечный - между основаниями пальцев.

         Продольный свод бывает внутренним и внешним, он имеет форму арки и служит нашему организму для удержания равновесия.

Стопа опирается на ровную поверхность тремя точками:

А - пятка

В - основание большого пальца

С - основание мизинца

На эти своды давит тяжесть всего тела, но большая нагрузка припадает на пяточную стопу. Человеческое тело остается стабильным, так как вертикальная ось тела проходит через центр тяжести, направленной в опорное основание в виде прямоугольника, который вписан в отпечатки стоп.

Тело стоит тем прочнее, чем шире площадь опоры.

Стоящее тело человека можно представить в виде простой двухсегментной модели:

стопа        - тело. Соединяютя эти два звена в голеностопный сустав, относительно его ценра тело имеет способность наклона влево, вправо, вперед или назад. Опора при стоянии осуществляется на обе стопы, что и является базовой опорой. Самой большой нагрузкой при движении человека является именно ходьба. Стопа в это время выступает в роли своеобразного «рычага», который передает движения выше и одновременно перераспределяет энергию.

Шаг начинается с опорой на одну ногу, сменяясь двухопорным периодом. При этом стопа выполняет 4 функции:

1. рессорную функцию - 80 % нагрузки тела перераспределяется между задней и передней частями стопы
2. балансирующую функцию - способность сохранять любую позу при ходьбе
3. толчковую функцию - осуществляется задний и передний толчок, образуя кинетическую энергию, при соприкосновении пятки с опорой осуществляя ее передачу на носок и рапределение по всему телу
4. перераспределение нагрузки при столкновении с поверхностью.

1.7.Динамика и статика стопы на высоком каблуке.

При ходьбе мышцы и сухожилия ног работают как рессоры: растягиваясь, они берут на себя часть нагрузки и запасают энергию для следующего шага. Расплатой за прямохождение у человека является повышенное давление на стопы ног, в особенности на свод стопы. Но если стопу поднять на высокий каблук, эти рессоры оказываются заблокированными, и стопа лишается природных возможностей: равномерно распределять вес тела на площадь опоры; амортизировать шаговый импульс; создавать носком силовое отталкивание; удерживать равновесие, стоя на одной стопе практически полностью выключены. Получается, что женскую обувь на высоких каблуках следует приравнивать к экстремальной. Так женская стопа в обуви на высоких каблуках аналогично протезу, может нести только опорную функцию. При передвижении на высоких каблуках возрастает ударная нагрузка на весь опорно-двигательный аппарат – от голеностопных суставов до верхних отделов позвоночника.  Кроме того...

1. Происходит избыточная перегрузка передней части стопы.

Происходит перераспределение веса тела.  Нагрузка на ноги вырастает в несколько раз. Стопам из-за этого приходиться тяжело, примерно, в пять-шесть раз выше нормы. Так, например, в обуви с каблуком высотой в 2 сантиметра нагрузка, т.е. вес тела,  распределяется равномерно между передним и задним отделами стопы, а в обуви с высоким каблуком (8 -10 сантиметров) большая часть нагрузки падает на передний отдел стопы, т.е. пальцы ног и мысок испытывают перегрузку. При таких условиях последовательность шага больше не пятка – плюсна – пальцы и толчок как у босого. На высоких каблуках  небольшой вес ложится на пятку и толчок почти полностью от плюсны. Стопа превращается в гору, когда вся нагрузка стремится вниз. Известно, что каждые два сантиметра высоты каблука увеличивают примерно на 25% давление на пальцы. Давление растет с увеличением высоты каблука. Ношение 8-сантиметрового каблука увеличивает давление на пальцы стоп уже на 75%.

Если длительное время носить обувь с высоким каблуком, то эти нагрузки, которые перераспределяются, в значительной мере изменяют анатомию стопы. Стопа уплощается, а рессорная функция стопы нарушается.  Пяточное сухожилие оказывается незадействованным и постепенно атрофируется. При этом нарушается и кровообращение. Это неизбежно приводит к быстрому развитию необратимых заболеваний голеностопных, коленных, тазобедренных и межпозвоночных суставов, которые в результате быстро изнашиваются.

В результате: 1) продольное и поперечное плоскостопие; 2) натоптыши, мозоли; 3) боли под основанием пальцев; 4) врастание ногтя в кожу, растрескивание ногтей и расселение грибков; 5) молоткообразные, кручкообразные пальцы и палец-«колотушка»; 6) болезненные костные наросты на пальцах стопы; 7) боли и онемение в пальцах ног;

8) тяжесть в ногах; 9) нарушение кровообращения; 10) головная боль; 11) снижение активной деятельности мозга, принятия решений и концентрации внимания; 12) отечность ног; 13) воспаление и закупорка вен; 14) воспаление и деформация суставов пальцев ног, а также коленных, тазобедренных и позвоночных; 15) боль и воспаление в области пятки, из-за деформации   ахиллова сухожилия; 16) варикозное расширение вен.

2.  Изменение положения центра тяжести. 

Стоя босиком человек, если провести через него вертикальную линию, образует перпендикуляр, угол 90°. На 5-ти сантиметровых каблуках тело наклоняется и угол уменьшается до 70°, а на 8-ми сантиметровых до 55°. Так же у босой женщины  смещение таза составляет 25°, на 2,5 сантиметровых каблуках он возрастает до 30°, на 5-ти сантиметровых до 45°, на 8 сантиметровых до 60°. Таким образом, телу, чтобы восстановить и сохранить вертикальное положение, нужно произвести ряд изменений в работе суставов. Центр тяжести смещается вперед, спина для сохранения равновесия уходит назад, увеличивается поясничный изгиб, а это ведет к искривлению и усилению давления на позвоночник  и возможному смещению внутренних органов. Нагрузка на нижние поясничные отделы увеличивается в разы при такой позиции таза. Эффект - будут сокращаться икроножные мышцы, а также нарушается циркуляция крови в бедре. Увеличивается напряжение мышц ног, таза и поясничного отдела позвоночника  

В результате:   1) боли в икроножных мышцах при снятии каблуков;

2) нарушается механики 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 позвонка; 7) нарушениям осанки, сколиоз; 8) боли коленных и тазобедренных суставов.

3. Опасность получения травмы. 

Когда мы ходим на высоких каблуках, то рискуем подвернуть ногу и получить травму. Наиболее распространенный случай – боковое растяжение связок. Объяснение здесь достаточно простое: площадь опоры обуви туфли с высоким каблуком значительно меньше, чем с низким, из-за этого при ходьбе труднее сохранять равновесие, ведь, согласно законам физики, предмет не опрокидывается только тогда, когда отвесная линия, проведенная из центра тяжести, проходит внутри основания. Стоящий человек не падает только до тех пор, пока отвесная линия из центра тяжести находится внутри площадки, ограниченной краями его ступней. Поэтому так трудно стоять на одной ноге или высоких каблуках.

В результате: 1) не синяк, а перелом; 2) растяжение, вывих и даже разрыв связок лодыжки.

4. Опасность для будущих мам.

Если указанные выше проблемы грозят жертвам красоты в долгосрочной перспективе, то для будущих мам последствия хождения на высоких каблуках могут проявиться значительно быстрее. Ведь идет постоянное напряжение мышц, повышенная нагрузка на и без того страдающий позвоночник, нарушается столько важное в это время кровоснабжение органов таза. Также из-за того, что женщина все время балансирует, чтобы не упасть, в постоянном напряжении находятся икроножные, бедренные и тазовые мышцы, что может стать причиной судорог в ногах.

В результате: 1) неправильное положение плода, повышение угрозы выкидыша;

2) растяжки на животе из-за смещения центра тяжести вперед, 3) отеки;  4) боли в спине.

Мы надеваем обувь на стопу, а основная функция стопы – амортизировать вес тела при передвижении по различным поверхностям. Благодаря своему устройству, при движении стопа гасит излишние нагрузки и силы, а если в силу каких-то причин – ее деформации и т.п. - этого не происходит, то нагрузку на себя вынуждены принимать коленный и тазобедренный суставы, позвоночник и спина. Поскольку они для этого не предназначены, то довольно быстро изнашиваются, что приводит к большим проблемам с здоровьем.

Глава 2. Исследование по теме.

2.1. Анкетирование учащихся школы.

При изучении темы мною было проведено анкетирование, в котором участвовало 20 учениц нашей школы.

Анкетирование:

Возраст респондентов в школе: 12-18 лет

Результаты

1 вопрос. Предпочитаемая Вами обувь?

1. 50% представительниц женского пола выбирают обувь без каблука (кроссовки, балетки, кеды)
2. 20% предпочитают туфли на танкетке
3. 30% отдают предпочтение обуви на каблуках высотой 4-6 см.

2 вопрос. Какую высоту каблука Вы считаете приемлемой?

52% респондентов предпочитают каблук высотой 8-10 см.

48% - 5-7 см.

3 вопрос. Возраст, с которого леди носят каблуки.

30% пробовали носить мамину обувь на каблуках, начиная с детского сада.

68 % начали носить обувь на каблуках в возрасте 12-14 лет.

2% - с 17-20 лет

4 вопрос. Сколько времени в течение дня Вы находитесь на каблуках?

67% опрошенных находятся в такой обуви в течение всего дня.

33% - около 6 часов.

5 вопрос. По какой причине Вы считаете приемлемым ношение обуви на каблуках в течение дня?

98% респондентов ответили, что это модно и красиво.

2% надевают обувь на каблуках в случае необходимости.

6 вопрос. Считаете ли Вы ношение обуви на каблуках вредным?

15% опрошенных считают ношение такой обуви оправданным и даже полезным.

85% - иногда затруднительным.

7 вопрос. При ношении обуви на каблуках…

77 % всех опрошенных считают чувствуют себя гораздо лучше без каблуков.

23% респондентов чувствуют себя на каблуках отлично.

Вывод:

Проанализировав результаты анкетирования респондентов, я пришла к выводу, что моя работа необходима для того, чтобы донести до сведения опрошенных, что ожидает их в будущем, если 67% из них носят каблуки в течение дня.

2.2. Почему так сложно стоять на носочках?

Когда мы ходим на высоких каблуках, то получается, что мы все время находимся на носочках, при этом на нашу стопу действуют не маленькие силы. Давайте разберемся, почему стоять на пальцах стопы очень тяжело. Рассчитаем силу реакции опоры (пола), силу, действующую со стороны голени на сустав в лодыжке и усилие, развиваемое в ахилловом сухожилии, когда мы стоим «на носочках».  Расчеты проведем для женщины массой 60 кг.

2.3.Зависимость давления на стопу от наличия каблука.

Я установила зависимость давления на стопу от наличия каблука. Я рассчитала давление, которое оказывает женщина массой 70 кг на твердую опору одной и двумя стопами в обуви на высокой шпильке (высотой 10см) и на низком широком каблуке (высотой 2 см)

Давление рассчитывала следующим образом:

• нашла площадь поверхности, на которую оказывается давление одной стопой по формуле: S1 = (В + С/2) · Sк.
• Для этого я с помощью карандаша обвела края подметки и каблука; посчитала число полных (В) и неполных клеток (С) и определила площадь одной клетки (Sк);
• для определения давление, оказываемое на твердую опору одной стопой, использовала формулу: где – давление, m –масса, g – константа, равная 9,8 Н/кг, S1 – площадь поверхности на которую оказывается давление.
• давление, оказываемое на твердую опору двумя стопами - .

В результате моего исследования я увидела, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору. А также что давление, оказываемое на стопу в обуви на высокой шпильке высотой 10 см, почти в два раза превышает давление, оказываемое на стопу в обуви на маленьком каблуке высотой 2 см и сравнимо с давлением, которое оказывает гусеничный трактор на почву. По расчетам ученых при ходьбе это давление еще увеличивается более чем в два раза!!!

Потом я представила, что будет, если женщина массой 70 кг случайно наступит кому-нибудь на ногу своим каблучком или своей шпилькой. 

         В результате измерений я пришла к выводу, что давление, оказываемое одной шпилькой приблизительно равно давлению, которое оказывают 137 гусеничных тракторов, а давление каблука оказалось в 4 раза меньше давления шпильки на горизонтальную поверхность. Так что берегите свои ноги от чужих каблуков.

2.4.Определение идеальной высоты каблука.

Все кости человека выдержаны в пропорции «золотого сечения». Пропорции различных частей нашего тела составляют число, очень близкое у «золотому сечению». Если эти пропорции совпадают с формулой «золотого сечения», то внешность или тело человека считается идеально сложенными. Деление тела точкой пупа - один из основных показателей «золотого сечения», т.е. талия, делит совершенное человеческое тело в пропорции «золотого сечения».  Коэффициент идеального соотношения между ростом и длиной ног для мужчин он составляет k = 1,625, а для женщин k = 1,61. Известно, что пропорции мужчин ближе к «золотому сечению», чем пропорции у женщин. Однако женщина в обуви на каблуках может оказаться ближе к «Золотым пропорциям».

1).  Вычислим  идеальную и самую эстетически гармоничную высоту каблука для нескольких испытуемых согласно теории пропорциональности по следующей формуле:

                                                                  , где

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).

2). Вычислим самую физиологическую высоту каблука с точки зрения ортопедии по формуле:

 , где                 l – длина стопы (в см).

Согласно ортопедам, найденное значение высоты каблука по этой формуле, помогают ступням при ходьбе и оберегают их от усталости.

Исследование проводилось над 10 девушками нашей школы и для каждой девушки рассчитывалась идеальная высота каблука как по теории пропорциональности, так и с точки зрения ортопедии. Все результаты расчётов представлены в сводной таблице.

В результате моего исследования я убедилась, что женщины, у которых значение пропорции ближе к «золотому сечению» в каблуках не нуждаются.  Ну а у тех, у кого наблюдались маленькие отклонения от идеальной пропорции, могут решить свою проблему с помощью каблуков. Знак минус означает, чтобы добиться золотой пропорции надо увеличить не нижнюю часть тела, с помощью каблуков, а верхнюю. Например, с помощью высокой прически или шляпы.

Глава 3. Обувь, которая поможет нашему здоровью.

По результатам опроса школьников было видно, что большая часть опрошенных учениц  нашей школы отдают предпочтение каблукам. Но также многие уверены, что плоская подошва не наносит большого вреда, как высокие каблуки. Но это не так.

Кеды.  Недостаток: плоская подошва не способна амортизировать удар пятки о поверхность земли, из-за чего каждый раз при ходьбе ваш скелет получает микротравмы. Вес тела распределяется по стопе неправильно, что ведёт к болям и деформации. Быстрое изнашивание коленных и бедренных суставов. Далее проблемы идут по восходящей в мышцы поясницы и позвоночник.

Угги. Недостаток включает все, что было сказано выше плюс, подошва такой обуви из довольно непрочных материалов, быстро деформируется под контур стопы, растягиваются, а пятка стаптывается и съезжает вниз. В результате плоскостопие и хронические боли в ногах.

Кроссовки. Недостаток: при длительном ношении, нарушается температурно-влажностный режим, что вызывает расслабление мышц стопы и голени и снижение свода стопы.

Домашние тапочки. Недостаток: нет фиксации пяточной кости и стопы.

Платформа или танкетка. Недостаток: жесткая подошва, снижаются рессорные функции стопы. А все это может привести к болям в суставах.

«Вьетнамки». Недостаток: стопа практически не защищена, крепятся к ноге только продетыми между пальцев ремешками, стопа не поддерживается и постоянно отходит от подошвы вьетнамок, стопа напрягается. В результате боли в пятке, в области подъема, а также в коленях и в спине. 

Балетки. Недостаток: плоская и очень тонкая подошва балеток; часто не имеют ни шнурка, ни резинки;  держатся не на всей ноге, а только на пальчиках; не защищают ногу от ударов и нагрузки; при каждом шаге мы получаем ушиб пяточной части ступни. Пальцы ног приходится напрягать и поджимать чуть ли не при каждом шаге. Результат — деформация пальцев и суставов; костные мозоли; боли в коленях; скрюченные пальцы.

Поэтому соблюдайте некоторые правила, которые помогут вам сохранить здоровье.

1. Обувь обязана быть комфортной и легкой, соответствовать форме и размеру стопы.
2. Обувь должна быть изготовлена из натуральных материалов.
3. Подошва обуви должна быть достаточно гибкой, но не слишком мягкой.
4. В туфлях обязательно должны быть хорошие стельки и супинаторы.
5. Каблук не слишком высокий 2 - 3 см.
6. Высокие каблуки можно носить не больше 2-3 часов пару раз в неделю.
7. Чередуйте вид обуви.
8. Используйте  обувь по назначению: спортивные  - для занятий спортом; домашние - для отдыха дома; сандалии, сабо, мокасины - для загородного отдыха. Стильную, выходную обувь следует использовать для посещения театра, презентаций, банкетов.
9. Конструкция обуви должна обеспечивать достаточный уровень воздухообмена.
10. Фиксированный задник для обеспечения прочной фиксации пяточной кости также обязателен.
11. Давайте своим ногам отдохнуть от высоких каблуков - ходите босиком, делайте массаж, используйте специальный крем для ног.
12. Каблуки не рекомендуется носить женщинам в положении.
13. Каблук не нужно носить девочкам-подросткам, которые находятся в стадии активного роста.
14. Высокий каблук не стоит носить женщинам, у которых есть предрасположенность к варикозному расширению вен, артриту и другим заболеваниям ног. А также тем, у кого работа связана с длительным стоянием на ногах.
15. Каблуки не желательно носить женщине имеющей более 12 кг лишнего веса.

Глава 4. Интересные факты о каблуках.

 Как правильно выбирать себе туфли!

Вот примерный портрет полезной для здоровья обуви:

Каблук — устойчивый, высота не более 4 см.
Носок — округлой или прямоугольной формы, чтобы была свобода для всех пальцев ноги.
Задник — в меру укрепленный, но не подбивающий щиколотки и не сдавливающий пятку.
Желательно, чтобы внутри обуви был супинатор, поддерживающий в тонусе свод стопы

      Это интересно!!!

— Обычно левая и правая нога имеют одинаковую длину, однако иногда разница в их длине может достигать 6 мм.

— Вечером ноги несколько больше, чем утром. Они примерно на 5 % больше по объему, примерно на 3 мм длиннее и примерно на 1 см больше по ширине (по этой причине рекомендуется мерить обувь при покупке во второй половине дня).

— В положении стоя ноги больше, чем в положении лежа или сидя — поскольку вес тела воздействует на них и удлиняет их на 3–6 мм (по этой причине все измерения и примерки нужно производить только в положении стоя).

— При движении, благодаря весу тела, нога становится немного длиннее, а пальцы ноги сдвигаются с каждым шагом немножко вперед (по этой причине размер внутренней стельки обуви должен быть минимально на 12 мм длиннее, чем нога).

 Различают 7 признаков  женского характера по типу каблука         

1. Высокие каблуки.
Высокие каблуки предпочитают девушки, которые подсознательно хотят «подняться над всеми», любят бросать вызов и нарушать правила.
2. Шпильки.
Как правило, шпильки, носят уверенные в себе девушки, привлекательные, которые легко заводят знакомства и по природе очень женственные.
3. Туфли на каблуках с платформой.
Туфли на каблуках с платформой, по мнению психологов, выбирают твердые и способные отстаивать свое мнение девушки. Иногда они бывают непредсказуемы.
4. Туфли на платформе.
Практичные и романтичные девушки обычно выбирают туфли на платформе. Такие девушки всегда стремятся добиться успеха любой ценой, прямолинейны.
5. Низкие танкетки.
Девушки, отдающие предпочтение низким танкеткам, отличаются особой мягкостью, гибкостью и расслабленностью. Такие девушки стремятся к компромиссу, с ними очень приятно разговаривать.

6. Туфли на плоском низком каблуке.
Туфли на плоском низком каблуке (подобно мужским туфлям) выбирают сильные девушки, знающие, чего хотят, но склонные к депрессии и легко утомляемые.
7. Спортивная обувь.
По мнению ученых, любительницы спортивной обуви обычно открытые девушки, которые легко устанавливают контакт с людьми, но немного консервативные, не любят перемен в жизни.

Как выглядеть красивой

      Выбирая красивые туфли, следует учитывать следующие факты:

-  Громоздкие туфли сделают вас визуально более крупной. Кроме того, они зрительно утяжеляют ноги, и укорачивают рост.

 - Высокие тонкие каблуки, напротив, визуально сделают вас выше.

 - Туфли с длинным узким носком сделают вашу ступню уже, но при этом увеличат ее в длину. Поэтому, если у вас большой размер ноги, то лучше выбрать красивые туфли с закругленным носком. 

 - Туфли с ремешком визуально укорачивает ногу, а лодыжку делают более широкой.

 - Если у вас полные пятки, вам следует выбирать закрытые лодочки.

 - Союзка – так называют часть туфли, которая закрывает подъем (верхнюю часть ступни).  Низкие союзки делают ногу более длинной, а высокие, наоборот, укорачивает. Туфли с низкой союзкой стилисты советуют носить с платьями и юбками, а высокие – лишь с брюками.

 - Если вы не можете носить обувь на высоком каблуке, следует остановить выбор на небольшом каблуке. Такая обувь визуально удлиняет ножки и делает их более стройными, в отличие от обуви без каблуков.

 - Платья и юбка с обувью на низком ходу будет смотреться некрасиво. Такие туфли лучше носить с брюками, причем,  чем ниже у вас туфли, тем более узкими должны быть брюки.

 - Невысокие девушки, порой, очень хотят казаться выше, прибегая к помощи высоких каблуков. Однако следует знать, что  чем ниже рост, тем меньше должен быть каблук.  В противном случае вы будете выглядеть непропорционально.

 - Если у вас большие ступни? Выбирайте туфли без выступающей подошвы.

 - Для девушек с худыми лодыжками не подойдут закрытые туфли, а вот открытые модели будут смотреться очень изящно! 

 - Отрытые туфли на платформе гармонично смотрятся с  длинной юбкой или брюками.  Однако,  эту  модель не следует носить с короткой юбкой: полные ноги выглядят  еще более массивными, а стройные – слишком худыми.

 - Многим женщинам идут красивые туфли с открытым задником на среднем или низком узком каблуке.

 - Кроме того, создавая гармоничный ансамбль, следует учитывать, что легкую одежду из вискозы и шелка следует сочетать с легкими туфлями.  Более плотные ткани, например,  твид,  требуют массивной обуви.

         В отношении цвета для туфель следует сказать, что белые туфли можно надевать девушкам с идеальной формой ног. Не стоит забывать также, что белый цвет визуально увеличивает ступню, поэтому это не самый удачный вариант для женщин с ногой 40-го размера.

       Туфли нужно выбирать чуть темнее цвета одежды. Избегайте контрастов в образе. Так, например, черные туфли будут выглядеть нелепо с одеждой светлого цвета и, наоборот

Заключение

           Выводы, к которым я пришла в результате исследования:

1. Давление, оказываемое на стопу в обуви на каблуке, более чем  в два раза превышает давление, оказываемое на стопу в обуви без каблука.

2. Большая часть опрошенных предпочитают обувь без каблука (кеды, балетки, кроссовки) – 67%  и лишь 33% выбирают обувь с каблуком.

3. Я выяснила, что большинство девушек предпочитают каблук высотой 7-9 см, что с медицинской точки зрения является очень вредным для здоровья подростка. Если рассматривать с точки зрения ученых, при среднем размере обуви 38, высота каблука должна составлять не более 5,5 см.

4. Большая часть опрошенных девушек стали носить обувь на каблуках с 13-15-ти лет, что, по мнению врачей-ортопедов очень опасно, ведь это может привести к деформации стопы, нарушению осанки и  неправильному формированию грудной клетки, так как скелет девушки окончательно формируется только к 17-18 годам.

5.Большинство девушек заблуждаются, думая, что туфельки безопасны для здоровья. Ношение обуви на высоком каблуке может пагубно сказаться на женском здоровье сейчас и в будущем.

6.  В ходе проведения исследования я 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.  

В общем, обувь на высоком каблуке – это, конечно же, очень красиво, но если вы желаете как можно дольше сохранить свое здоровье, не стоит ей злоупотреблять. Обувайте такую обувь по торжественным случаям пару раз в месяц, а для ежедневного ношения используйте удобные и простые модели.

Список используемой литературы:

1. Кривцов А.Г. Старинные народные и современные методы лечения остеохондроза (рекомендации больным и здоровым)/редактор Л.Н. Черкасова - Ростов н/Д: Ростовского университета, 1990.
2. Жанна Пятирикова. История высокого каблука: из Древнего Египта в XXI век - Происхождение слова «каблук»//www.beautynet.ru
3. Ольга Дмитриева. Из истории каблука//polunochnica.ru
4. Сапин М. Р. Анатомия человека. В двух томах. Том1. Элементы статики и динамики тела человека//www.skeletos.zharko.ru
5. Коуплэнд Гленн. Все о здоровье ваших ног //www.fermer1.ru
6. Угнивенко В. И. Осанка. Воспитание и коррекция осанки//www.pozvonochnik.org
7. Аdmin. Обувь на высоком каблуке//investyar.ruхорошее что я скопир.
8. Марина Макарова  Высокие каблуки: за и против//www.takzdorovo.ru
9. Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. Учреждений/9-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2005.
10. Виктор Лаврус. Золотое сечение// www.n-t.ru
11. Елена Китенкова. Высота идеального каблука по формуле//www.ladyinciti.ru
12. Ольга Столярова. Как обувь влияет на здоровье человека//www.allwomens.ru
13. Елена Малышева: Наша тема сегодня – высокий каблук.//www.s-malyshevoy.ru
14. Васильева Л. В. Задачи исследования. Метод тестирования для выявления плоскостопия. Сбор предварительной информации// www. zrenielib.ru