физика высоких каблучков

               V региональная научно-исследовательская конференция учащихся

                                                3-8 классов «Юный исследователь»

                                                             секция «Физика»

                    ФИЗИКА ВЫСОКИХ КАБЛУЧКОВ

                                                                    Содержание

1    Введение

2    История создания каблука

3    Идеальная высота каблука

4    Рекомендуемый возраст для ношения обуви на каблуке        

5    Кому не рекомендуется носить обувь на каблуке

6    Вред высоких каблуков

7    Результаты анкетирования

8   Как правильно выбирать туфли

9   Это интересно

10   7 признаков женского характера по типу каблука

11    Заключение

 12    Приложение

13    Библиографический список

                                                                        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  одноклассницам,  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.

В ходе проведённой мною работы изучается вред, причиняемый обувью на высоком каблуке для здоровья вообще и в подростковом возрасте в частности. Исследование опирается на связь законов физики с биологией и медициной. Основным поводом исследовательской работы является то, что в молодости девушки больше следят за модой, а не за здоровьем, а это чревато заболеваниями ног и позвоночника в зрелом возрасте.

Высокие каблуки были частью женской одежды в течение многих лет и, хотя они могут дополнять хороший наряд, позволить выглядеть более привлекательной и иметь более стройные ноги, они также могут скрывать некоторые опасности, если носить их слишком часто и долго.

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

Наша стопа – это сложный орган с 28 костями, 24 суставами и сплетениями из связок и мускул. Главное предназначение стопы – удержать массу тела и обеспечить движение в пространстве. Это возможно благодаря ее уникальному строению – изогнутому своду. При нагрузке все 24 сустава стопы пружинят, это амортизирует наше тело и дает человеку возможность передвигаться мягко и без толчков. 

Гипотезу, основываясь на законы физики, я сформулировала так: если обувь имеет каблук, то давление на стопу должно возрасти, что может нанести вред здоровью.

Цель моей работы – выявить взаимосвязь физики и биологии на примере ношения обуви на каблуке.

Для достижения данной цели я поставила следующие задачи:

1. Установить зависимость давления на стопу от наличия каблука и его высоты.

2.  Определить тип обуви, который предпочитают девушки старшего звена нашей школы.

3. Для каждого размера обуви определить оптимальную высоту каблука, которая не будет причинять вред здоровью.

4. Сравнить, с какого возраста девушки начинают носить туфли, и с какого врачи-ортопеды разрешают.

5. Выяснить, знают ли девушки о последствиях ношения обуви подобного типа.

6. Разработать рекомендации по профилактике заболеваний, которые могут быть вызваны ношением обуви с каблуком.

В перспективе, хотела бы с результатами данной работы ознакомить всех учениц школы, которые предпочитают носить ежедневно обувь на высоком каблуке, не задумываясь о последствиях для своего здоровья.

В работе я  использовала методы: анкетирование девушек с 7 по 11 классы, статистическая обработка данных,  математические расчеты с использованием физических формул, сравнительная характеристика данных.

                                                 Основная часть

                                           История создания каблуков.

Известно только, что первое упоминание об обуви на «подставке» - прообразе современной платформы – мы находим в Древней Греции, где она использовалась актерами театра для зрительного увеличения их роста. Использование платформы было распространено в Китае и Японии. Следующий период  относится к 15-16 векам. Для этого века Ренессанса было характерно подчеркнутое стремление вверх, символизирующее собой возвышение человека над действительностью.  Распространение получили туфли, которые представляли собой подобие сандалий на платформе, выполненной из дерева или пробки. Высота каблуков таких «сандалий» была от 14 до 60 см.  Мужчины  тоже охотно приобретали для себя такие сандалии (хотя высота их платформ была значительно меньше).  В конце 16 - начале 17 века женщины Испании, Франции и Швеции гордо вышагивали в точно таких же сандалиях. В 17-ом веке, в эпоху барокко, из таких сандалий родился образ современного каблука.  Сначала это  была платформа с вырезом под сводом стопы в виде арки. Постепенно происходило истончение подошвы,  и появился каблук, который  приобрел привычную для нас форму.

Сегодня каблуки можно разделить на 9 типов ( Приложение №1):

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)

Идеальная высота каблуков

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 36,

то  36 : 7  5 см, следовательно для меня идеальная высота каблука составляет 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.

Рекомендуемый возраст для ношения обуви на каблуках

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.

Кому не рекомендуется носить каблук

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.

Вред высоких каблуков:        

Результаты анкетирования девушек  7-11 классов

Свое исследование я начала с анкетирования девушек 7-11 классов.  Анкета включала в себя следующие вопросы

1.Возраст

В результате анкетирования 20 человек выяснилось - средний возраст анкетируемых – 15 лет;

2. Размер обуви

3. Вес

Средние наиболее распространенные размеры обуви и соответствующие им средние значения веса отражены в таблице 1.

Таблица 1. Размеры, вес, количество. 

Так как наиболее распространенными являются размеры 36 и 37, то для исследования – определения давления тела на ступню, я решила использовать именно эти размеры.

В физике для определения давления тела на поверхность существует формула:

, так как ноги у нас две, то мы используем формулу ,

Где Р – давление(Па),

m –масса(кг),

g – константа, равная 10Н/кг,              

s – площадь поверхности(м2), на которую оказывается давление.

Если человек стоит в обуви без каблука, то площадь поверхности больше, чем площадь поверхности в обуви без каблука, проведя расчеты по формуле, я получила следующие результаты – таблица №2.

Таблица 2. Сравнительная характеристика зависимости давления от площади поверхности, на которую оказывается давление.

Данные этой таблицы красноречиво свидетельствуют о разнице давлений на стопу  в обуви без каблука и с каблуком. Давление, оказываемое на стопу в обуви на каблуке, более  чем в два раза превышает давление, оказываемое на стопу в обуви без каблука. По расчетам ученых при ходьбе это давление еще увеличивается более чем в два раза!!! Каблук, высотой в 10 сантиметров, способствует давлению на пальцы, в три раза превышающему  атмосферное, рассказывают ученые. А еще каждый лишний сантиметр в каблуке — это дополнительные 10 кг нагрузки на позвоночник.

4. Какую обувь предпочитаете?

А) кроссовки  Б) кеды, балетки В) обувь на каблуках

Ученицам было предложено ответить на этот вопрос в анкете, но кроме этого я решила проследить и подсчитать количество девушек, которые носят обувь на каблуке в течение одной недели и сравнить эти данные с  анкетными.  Результаты приведены в диаграмме №1 и №2 (Приложение№2)

Из диаграммы видно, что теория и практика совпали почти 100%-но. Большая часть опрошенных предпочитают обувь без каблука (кеды, балетки, кроссовки) – 67% (14 учениц) и лишь 33% выбирают обувь с каблуком.

5. Если вы носите обувь на каблуках, то высота вашего каблука

А) 2-4 см  Б) 5-7 см В) 7-9 см  Г) 10 см и выше

Диаграмма №3. Предпочтение высоты каблука(Приложение№2)

Из диаграммы видно, 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 37, высота каблука должна составлять не более 5,5 см.

6. С какого возраста вы носите обувь на каблуках?

24% девушек стали носить обувь на каблуках с 13-ти лет, 30% - с 14-ти лет и 25% - с 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.

7. Как вы себя чувствуете в обуви на каблуках?

 А) легко, комфортно Б) не комфортно В) кода снимаю, очень радуюсь

Диаграмма №4. Сравнительная характеристика ощущения в обуви на каблуках(Приложение№2)

В результате опроса выяснилась интересная деталь – большинству девушек лучше живется без высоких каблуков! Встает риторический вопрос: «Так зачем же мы так над собой издеваемся?»

8. Считаете ли Вы, что ходить в обуви на высоком каблуке вредно?

А) да   Б) нет

Диаграмма №5. Мнения учениц о вреде обуви на каблуках (Приложение№2)

Мне жаль, что большинство девушек заблуждаются. Ношение обуви на высоком каблуке может пагубно сказаться на женском здоровье сейчас и в будущем: остеохондроз, мышечные боли, искривление позвоночника, поперечное плоскостопие, артриты (воспаления суставов), артрозы (деформации суставов), отеки, варикозное расширение вен и многое другое.

Данные медицинского  осмотра девушек  7-11 классов  весной 2012  года выявили сколиоз                            у 9девушек из 20. А это ведь почти 50%!!!

Оптимальной считается высота каблука 4—5 см (в зависимости от размера ноги). Ношение обуви на плоской подошве тоже не полезно, так как постепенно приводит к деформации свода стопы и ухудшению ее амортизационных свойств. Наилучший вариант — частая смена высоты каблука и формы колодки. Важна не столько высота каблука, сколько правильное распределение давления на стопу и хорошая амортизация — или, проще говоря, правильно подобранная, качественная обувь.

 Как правильно выбирать себе туфли ( Ищем идеальную пару)

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.
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% (или 14 учениц) 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 37, 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.

Советы по сохранению здоровья при ношении обуви на каблуке

 Рекомендации, которые я разработала по профилактике заболеваний, которые могут быть вызваны ношением обуви на каблуках:

1) Высокий каблук не рекомендуется носить более 2-3 часов в день и не более 2-3 раз в неделю.

2) Обязательно следует давать ногам отдых, больше ходить босиком, делать массаж, пользоваться специальными кремами для усталых ног.

3) Не рекомендуется носить высокий каблук женщинам с предрасположенностью к артритам, варикозному расширению вен и другим заболеваниям ног.

4) Не стоит носить высокий каблук тому, кто подолгу находится на ногах.

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.

В современной женщине, все должно быть прекрасно. Улыбка, одежда, и, конечно же, красивые туфли! 

И самое главное, чтобы они не вредили вашему здоровью.

                                                                                                                                   Приложение№ 1.  

9 основных типов каблуков                                                                                                                                                       

                                                                                                                                          Приложение №2        

Диаграмма №1. Предпочитаемая обувь                                    Диаграмма №2. На практике

по теории (указано в анкете)            

Диаграмма№3.Сравнительная характеристика высоты каблука

Диаграмма №4. Сравнительная характеристика ощущения в обуви на каблуках.

Диаграмма №5. Мнения учениц о вреде обуви на каблуках (%)

                                           Библиографический список

1. otvet.mail.ru

2. www.all-acessories.ru

3. www.top-land.ru

4. www.ask4style.ru

5. Анатомия и физиология детей и подростков. М.Р. Сапин, З.Г. Брыксина

6.Популярная медицинская энциклопедия Н. Ланцман, В. И. Бородулин, А. В. Бруенок

7.Иллюстрированная энциклопедия. М.: Издательство: Эксмо-Пресс, 2008

8. Лихачева Л. Б., Соловей А. В. Энциклопедия заблуждений. Мода. М.: Издательство Эксмо, 2007

9. Мода и стиль. М.: Издательство Аванта+, 2002

10. Мортон Камилла.  Как ходить на высоких каблуках. М.: Издательство Эксмо, 2010 г.

11. Нерсесов Я. Н. Они определяли моду. Издательство АСТ, Астрель, 2009 г

12. Расине О.  Иллюстрированный атлас истории моды. М.:"Эксмо", 2010