Доклад к презентации: Вред высоких каблуков с точки зрения физики.

 Введение

Ах, эти ножки с каблучком!

А если боль в спине потом?

Греши, греши, но следом…… кайся.

Весь день на каблуках ходить и не пытайся

      Высокие каблуки – это, несомненно очень красиво! Они стройнят и делают  ноги привлекательными. Если девушка хорошо ходит на каблуках, то можно просто восхищаться ей! Каблуки – это искусство. Но…

    По приблизительным оценкам врачей, уже около трети всех женщин планеты страдают от неприятных последствий ношения каблуков, и их число только растёт: мода на каблук не проходит, и всё больше и больше дам отдаёт предпочтение такой модельной обуви. Проблемы бывают самые разные — от «стопы атлета» до артрозов и других неизлечимых заболеваний суставов, вызванных чрезмерной нагрузкой на мысок стопы.

 Тема  работы «Вред высоких каблуков с точки зрения физики!».

Актуальность исследования:  Сейчас девочки начинают «приобщаться к высокой моде», носить каблуки,  с самого раннего возраста, что отнюдь не идёт им на пользу. Скелет формируется вплоть до 20 лет, и если подросток сумеет испортить его каблуками, вылечиться будет уже практически невозможно.

Цель: Формирование здоровье сберегающей среды для профилактики опорно - двигательного аппарата  обучающихся на основе  законов физики.

Задачи:

1. Изучить литературу по данной теме исследования, проследить историю происхождения каблуков

2.Провести анкетирование, чтобы узнать  мнения учащихся и преподавателей нашей школы о каблуках; провести анализ полученных данных.

3.Сравнить динамику и статику стопы находящуюся на ровной горизонтальной поверхности и на высоких каблуках

4.Выявить, как влияет на опорно-двигательный аппарат девушек и женщин высота каблука обуви с точки зрения биологии, физики и медицины.

5.Разработать рекомендации по профилактике выявленных отклонений.

Предмет исследования: высокие каблуки.

Основная 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, тестирование);

статистические методы- математические методы обработки результатов исследования, табличная и графическая интерпретация данных.

 Практическое значение:

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

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

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

Глава I.

1.1.История появления каблуков

Невозможно говорить о появлении каблуков, без истории обуви.

 Почему человек стал одеваться и обуваться?

 Что явилось побудительным мотивом возникновения одежды и обуви? Имеются несколько версий:

·        климатическая – человек стал одеваться, чтобы защитить себя от холода и жары;

·        моральная – человек стал одеваться, чтобы скрыть наготу;

·        социальная – предметы, надетые человеком на голову, тело или конечности, демонстрировали статус владельца.

Не исключается также версия, что причиной явилось страстное желание изменить

 свой природный облик. Изменить себя во что бы то ни стало – вот изначальный толчок к возникновению одежды, причесок ,обуви и каблуков

     Первое упоминание о каблуках принадлежит приблизительно к 4000 до н.э.!!!!

И, как вы думаете, где? Конечно же наши любимые каблуки родом из Египта!

В Др.Египте обувь изготавливали из папируса. Сначала носить ее могли только

Фараон и его приближенные.

 Интересно, что супруга фараона к ним не относилась и ходила босиком.

 А вот обувь с каблуком носили простые землепашцы! Благодаря каблукам они лучше передвигались по рыхлой земле! Вот кому мы обязаны появлением обуви на каблуках, без которой невозможно представить ни одну женщину!  Итак: изобретением каблука история, а вместе с ней и женщины всей планеты, обязаны Египту.

      Затем каблук (обувь на «подставке»)  использовали актеры в Древней Греции. Это им нужно было для зрительного увеличения их роста.

     . В Римской Империи обувь с каблуком стала популярна в связи с тем, что на улицах была сильная грязь (мусор и помои в то время выкидывали  прямо из окон) и пройти, не запачкавшись, было очень сложно. Также каблуки носили и женщины легкого поведения, в связи с тем, что их преследовали стражи закона, они набивали на подошвы металлические плашки с надписью «иди за мной», так у них получалась обувь на каблуке, издающая характерный стук при ходьбе по каменной мостовой.

       Середина 1500-ых

Порой платформа и каблук, популярные среди женщин Испании и Италии превышали 24 дюйма(60,96см!!!). Для того, чтобы обуть такую обувь, а тем более в ней передвигаться даме нужна была помощь двух служащих!

       Высокие каблуки были любимым и важным атрибутом обуви у мужчин.

На протяжении веков, высокие каблуки были необходимым атрибутом обуви

 для верховой езды. Каблук помогал всаднику обеспечивать удобную позицию

 в стременах, чтобы он мог стрелять из лука более эффективно.

     Законодателем  моды эпохи барокко становится французский офицер, носивший ботфорты - тяжелые высокие кожаные сапоги с обязательными   наборными каблуками. (Приложение 1.)

     Впрочем, в моде были не только военные сапоги, но и светские. В 1680 году в моду вошли туфли на таком высоком и тонком каблуке, что дамы могли ходить на них, только опираясь на трость. Кавалеры не захотели отставать от слабого пола, и мода на каблуки стала повальной. Теперь императоры вынуждены были издавать специальные указы, регламентировавшие уже высоту каблуков по сословиям.

    Пользу от каблуков поняли и  в Персии (современный Иран), где мужчина и лошадь всегда были вместе. Не зря персы считались лучшими воинами на лошадях. 
Персидский туфли 17-го века, сделанные из конской кожи ( для езды на

лошади).

В 17 веке каблуки стали свидетельством знатного происхождения, их носили и мужчины и женщины аристократического слоя общества

 С изменениями, которые происходили в культурной жизни  менялась и мода на каблуки.   Только в 19 веке каблук стал отличительной чертой женского гардероба.

   Вывод.  С самого начала возникновение каблуков могло быть вызвано двумя основными причинами:
1) декоративными целями (увеличения роста носителя каблуков),
2) практическими потребностями, диктуемыми определенными целями использования каблуков в повседневной жизни.

   1.2 Современная обувь на каблуках.

   Век минувший был настоящим триумфом обувщиков. За это время было придумано столько фасонов, сколько не изобрели предки за всю прошедшую историю. После Второй мировой войны химики отрыли капрон и полиэтилен. И на сцену вышла шпилька(1950год) - тонкий, изящный, манящий символ женской сексуальности. Шпильки сменились платформами, потом каблуки вообще исчезли, потом появились снова... Сегодня новая модель обуви живет в среднем 9 недель.

    Несколько примеров современной обуви на каблуке .

 Драгоценные туфли были изготовлены знаменитым ювелиром Стюартом Вайцманом.  Они украшены 642 рубинами. стоят 1,6млн. евро. ( Приложение 2.)

       Босоножки из золота и 2200 бриллиантов общим весом в 30 карат представил ювелирный дом «House of Borgezie»: Стоит такая красота 100 тысяч фунтов. На бриллиантовые туфельки предоставляется гарантия сроком на тысячу лет!!! Так бы на каждую пару туфель. ( Приложение 3)

    Красивая современная обувь на каблуках ( Приложение 4.)

    Виды каблуков( Приложение 5)

ГлаваII. Анкетирование, резельтаты анкетирования.

Анкета:

1.Ваш возраст.

2.Какую обувь вы предпочитаете? (кроссовки, кеды, балетки ,обувь на каблуках) .

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

4. С какого возраста вы носите обувь на каблуках?

5. Сколько времени в среднем вы находитесь на каблуках в день?

6. Назовите причины, по которым девочки начинают носить обувь на высоком каблуке. (полезно , модно, удобно, красиво).

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

8. Как вы думаете, с какого возраста следует носить обувь на высоком каблуке без вреда здоровью?

9. По вашему мнению, причиной каких болезней может стать обувь на высоком каблуке?

     Результаты анкетирования (. Приложение 6 ).

2.Какую обувь вы предпочитаете? (кроссовки, кеды, балетки ,обувь на каблуках)

Ученики: кроссовки-15% , кеды-28%, балетки- 35% , каблук-22%

Учиткля: кроссовки-0      , кеды-0     ,балетки-30%      , каблук-70%

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

Ученики: до 2см-15% ,3-5см-45%  ,6-10см -35%  ,11-15см-5%

Учителя: до 2см-8%   ,3-5см-58%   ,6-10см -27%  ,11-15см-7%

4.С какого возраста вы носите обувь на каблуках?

Ученики: 12-13лет-37% ,14-15-40% ,16-17- 23%  ,18-20-

Учителя: 12-13лет- 7%   ,14-15-20% ,16-17-63%  ,18-20-10%

5.Время ношения каблуков.

Ученики:0-3ч-35%, 4-7ч-57%, 8-10ч-8%

Учителя: 0-3ч-10%,4-7ч-20%, 8-10ч 70%

6.Назовите причины, по которым девочки начинают носить обувь на высоком каблуке. (полезно , модно, удобно, красиво).

Ученики: полезно-6% , удобно-6% , модно-48% , красиво- 40%

Учителя: : полезно-10% , удобно-10% , модно-30% , красиво- 50%

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

Ученики: да-  85% , нет-  15%

Учителя: да-95%   ,нет-   5%

8.Как вы думаете, с какого возраста следует носить обувь на высоком каблуке без вреда здоровью?

Ученики: с 12-13лет-8% ,14-15- 22% ,16-17- 57% ,18-20-13%

         Учителя: с 12-13лет-0   ,14-15-6%  ,16-17- 20%     ,18-20-74%

9.По вашему мнению, причиной каких болезней может стать обувь на высоком каблуке?

Ученики: не знают-20% , сколиоз-40% , плоскостопие-0, варикоз-40%  

 Учителя: не знают-0%, сколиоз-31% , плоскостопие-9% , варикоз-32%  

бесплодие-10% , артрит-18%

По результатам анкетирования можно сделать вывод: многие ученицы предпочитают носить обувь на каблуках, многие знают, что высокие каблуки вредны для здоровья, но носят из-за того, что модно. Ученицы, которые носят обувь на высоких каблуках, не знают о многих заболеваниях, связанных с ношением каблуков.

   До тех пор, пока я не начала изучать 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 своей работе я  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, условием  равновесия, зависимости давления от площади опоры и знанием о видах деформаций.

ГлаваIII.

3.1. Динамика и статика  стопы  на горизонтальной поверхности и на высоких каблуках .

 

 На низком каблуке вес разделяется 40% - пятка, 60% - плюсна; на высоких 10% - пятка, 90% - плюсна. При таких условиях последовательность шага больше не пятка – плюсна – пальцы и толчок как у босого. На каблуках 5см и более небольшой вес ложится на пятку и толчок почти полностью от плюсны. На средних и высоких каблуках из-за уменьшения основы верхушки каблука  линия падения веса сдвигается ,вызывая шатание менее  защищённой лодыжки. Сдвигание центра тяжести изменяет равновесие тела и делает невозможной естественную походку

Каждый  см каблука усиливают  давление на пальцы( Приложени 7).

3.2. Результат ношения обуви на высоких каблуках.

Плоскостопие. Когда мы ходим босиком, наш вес равномерно распределяется по стопе. Когда же мы надеваем обувь на высоких каблуках, пятка приподнимается, и вес смещается на передний отдел стопы, "благодаря" чему создаются идеальные условия для развития поперечного плоскостопия.  Еще раз напомню: при плоскостопии болит подошва стопы, ломит  косточки предплюсны и ноют мышцы голени - под коленом, к наружи от костного гребня берцовой кости. Всякая боль, где  ии когда бы она ни возникала, должна настораживать как тревожный сигнал.

( Приложение 8).

 Постоянное ношение обуви на каблуке в подрастковом возрасте деформирует таз. И юным любительницам  высоких каблуков может нелегко прийтись во время родов.

    У босой женщины  смещение таза составляет 25-30°, на 2,5 см. каблуках он возрастает до 35°, на 5-ти см. до 45°, на 8см. до 60°. При данной ситуации, что происходит с тазовыми и брюшными органами? Неизбежно они должны изменить положение, чтобы приспособиться к данной. А в итоге — остеохондроз, искривление позвоночника и мышечные боли, заболевания органов малого таза, болезни, связанные с воспалительными процессами ЖКТ, гипертонус матки, появление растяжек на животе

 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 см. до 55°. Таким образом, телу, чтобы восстановить и сохранить вертикальное положение, нужно произвести ряд изменений в работе суставов.  Центр тяжести смещается вперед, а спина для сохранения равновесия уходит назад. Позвонки и таз смещаются,и усиливается изгиб спины.

    Площадь опоры обуви туфли с высоким каблуком значительно меньше, чем с низким, из-за этого при ходьбе труднее сохранять равновесие, ведь, согласно законам физики (раздел статика), 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.

«Натоптыши», пожалуй, самая распространенная и безвредная плата за изящество

Деформация пальцев ног.

Это классическая деформация, связанная с неправильным распределением нагрузки на стопу.

Другие болезни. В результате экспериментов британских ученых было установлено, что привычка носить высокие каблуки может стать причиной мигрени, головных болей, ослабления умственных и познавательных способностей.

3.3.Определение давления на стопу в зависимости от каблука.

  Мне ответ серьёзный дайте,
Кто сейчас сказать готов,
Почему следы в асфальте
Лишь от женских каблуков?
Отвечайте же скорее:
 Что, девчата тяжелее?

    Я провела  эксперимент: выяснила, кто из учителей имеет  один размер обуви и одинаковый вес, но носят разные каблуки, Произвела необходимые измерения и расчеты.    ( Приложение 9 )                                     

Дано:        m1=m2=80кг 
         S1=110см^2=0,011м^2
         S2=54см^2=0,0054м

        F        mg          80.9,8

Р  = ---- = -----      Р1 =-------=35636Па=35,6КПа

         S         S             0,022

           F        mg             80.9,8

Р  = ---- = -----      Р2 =-------=72592Па=72,6КПа

         S         S                0,0108

 Для справки:   давление, которое оказывает  тяжелый  гусеничный  трактор на почву 40К Па, давление, которое оказывает  тяжелый гусеничный артиллерийский тягач АТ-Т  на почву 57 кПа.

    Эти данные  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.

 Какие же каблуки носить без особого вреда для здоровья?

Согласно теории пропорциональности идеальная высота каблука может быть вычислена по следующей формуле:

·       Поделите Ваш рост в сантиметрах на длину ног (также в сантиметрах), измеряемую от линии талии до пола.

·       Затем высчитываем разность между полученной величиной и коэффициентом идеального соотношения между ростом и длиной ног (он составляет 1,61).

·       Цифра, которая получится в конечном итоге, должна быть умножена на

Это и будет высота в сантиметрах самого правильно и гармоничного для Вас каблука.

 Например:

164см (это Ваш рост)/ 84(это длина от     талии до пола)= 1,95

1,95 – 1,61=0,34

 0,34 х 10= 3,4 см.

Ортопеды вывели свою формулу для вычисления самой физиологичной высоты каблука:   длина стопы в сантиметрах, деленная на семь.
Например:
         25/7=3,57см.
Высота каблука, рассчитанная по двум формулам должна совпасть. 

3.4. Правила, помогающие сохранить здоровье ног:

1.Обувь обязана быть комфортной и легкой, соответствовать форме и размеру стопы.

2. Обувь должна быть изготовлена из натуральных материалов.

3. Оптимальной ширины носок, не сжимающий пальцы.

4. Устойчивый каблук высотой 2-6 см,

5. Средние и высокие каблуки  носить не больше трех–четырех часов в день и не чаще трех дней в неделю

6.Не слишком жесткая подошва.

     ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
В результате проделанной работы я пришла к следующим выводам:

1.Девочки уже в раннем возрасте стремятся носить обувь на высоком каблуке, что уродует не только ноги, но и может вызвать искривление позвоночника, изменение формы таза, смещение внутренних органов.

2.При  раннем и долгом  ношении обуви на высоких каблуках происходит  изменение положения внутренних органов из-за смещения центра тяжести.

3.Девушки и женщины на каблуках подвержены излишнему давлению и сами оказывают огромное давление на опору

4.Постоянное ношение обуви на высоких каблуках – это, конечно же,

очень красиво, но это ведет к печальным последствиям.

5. Если вы желаете как можно дольше сохранить свое здоровье, не стоит

 злоупотреблять высокими каблуками.

Воздействие каблука	Последствия
Смещение центра тяжести. Высокий каблук вынуждает тело приспосабливаться и существовать в недружелюбных условиях: центр тяжести смещается вперед, спина для сохранения равновесия уходит назад. Происходит смещение позвонков и таза, усиливается изгиб спины, вслед за этим смещаются внутренние органы.	Воспалительные процессы пищеварительной системы и органов малого таза, остеохондроз, мышечные боли, искривление позвоночника и другие заболевания спины.
Перегрузка передней части стопы. Меняется точка опоры: вместо всей поверхности стопы нагрузка идёт только на носок. При этом нарушается кровообращение, стопа перестает пружинить.	Натоптыши  на ногах, поперечное плоскостопие, артриты (воспаления суставов), артрозы (деформации суставов), отеки, тромбофлебит, варикозное расширение вен.
Травмы.  Дамы на каблуках чаще вывихивают ноги и при падениях получают более серьезные травмы. Это объясняется  тем, что на каблуке сложнее сохранить  равновесие.	Перелом вместо банального синяка, растяжение там, где в другом случае все обошлось бы легким ушибом.

Покупая туфли на высоком каблуке, нужно провести мини-тест. Надев обе туфли, встаньте прямо и поднимитесь на носочках. Расстояние между каблуками и полом должно быть больше 2 сантиметров. Если меньше — каблук  слишком  высок.

Приложение 1.

Приложение 2.

Приложение 3.

Приложение 4

   

Приложение 5.      9 основных типов каблуков                                                                                                                                                       

1 Венский каблук Маленький (1,5-2 см) каблучок, который увеличивает продольный свод стопы. Один из самых удобных и полезных для ноги. 2 Каблук- кирпичик Небольшой (2-4 см) устойчивый каблук, напоминающий по форме квадрат. Идеально подойдет девушкам от 180 см и выше. 3 Ковбойский Каблук со скосом задней части. Смотрится наклоненным, но очень удобен. Обувь с таким каблуком выглядит слегка грубоватой, но ноги в ней смотрятся более изящно. 4 Рюмочка Широкий у основания и зауженный книзу, как ножка у рюмочки. Такой каблук не слишком высок (не более 7 см), но и не очень устойчив. 5 Столбик Достаточно широкий прямой каблук (от 5 см и выше). Очень устойчив, поэтому придает уверенность походке.

6 Танкетка Едва ли не самый древний вид каблука. Обувь на сплошной подошве, сделанной из дерева или пробки, иногда без подъема, от 4 до 30 см (а можно и больше). Очень устойчива, но неудобна для вождения машины. 7 Каблуки шпильки Высокий (8-12 см) тончайший каблук, в основе которого - металлический стержень (модель, где стержень ничем не обтянут, называется стилет). 8 Клиновидный каблук Широкий и высокий каблук. Его задняя часть намного длиннее передней. Такая форма подходит абсолютно всем. Потому что контраст ноги с таким каблуком зрительно стройнит 9 Конусообразный у основания и сильно зауженный книзу каблук. Высота может варьироваться от 5 до 12 см.

Приложение 6.

Приложение 7

Приложение 8.

Приложение 9.

Используемые ресурсы:

1.Человек. Энциклопедия для детей Т18[Текст]- М. Аванта+, 2001

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

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

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

5.phys.bspu.unibel.by [Электронный ресурс]

6.www.nebolei.ru/s.php/3442.htm[Электронный ресурс]