Муниципальное
общеобразовательное бюджетное учреждение «Первомайская средняя
общеобразовательная школа» Соль-Илецкого городского округа Оренбургской области
Исследовательская работа по физике
«Вычисление давления, оказываемое телом на стопу при хождении в
обуви»
Выполнил: Тасекешева Рамиля
ученица
8 класса
Руководитель:
Муканова Даметкен Каримовна
учитель
физики
Исследовательская
работа по физике
«Вычисление давления,
оказываемое телом на стопу при хождении в обуви»
Актуализация:
На уроке физики при изучении темы «Способы увеличения и уменьшения давления» мы
выполняли задание по расчету давления, которое производит человек, стоя на
одной ноге, двух ногах. Меня это заинтересовало, так как имеет большое
практическое значение в жизни человека. Ношение обуви на каблуках вызывает боли
в ногах у моей мамы, а иногда и у меня болят ноги при ношении новой обуви. И я
решила изучить эту проблему, то есть исследовать
участившиеся случаи деформации стоп, а также возникновения болезненных ощущений
в ногах и спине, вследствие ежедневного использования неправильно выбранной
обуви.
Гипотеза: Давление твердых тел зависит от силы давления и от площади
поверхности, на которую действует эта сила. Такое давление оказывает влияние
на здоровье человека.
Цель:
исследовать зависимость давления от силы давления и площади поверхности, на
которую действует сила давления, и выяснить зависимость давления от высоты
каблука обуви, исследовать случаи деформации
стоп.
Использовали:
обувь с разной
площадью подошвы и формой каблука
фотоаппарат.
Задачи:
1.Расширить знания по теме давления.
2.Показать зависимость давления от силы давления и площади
поверхности, на которую действует сила давления.
3. Выяснить, как высота каблука влияет на наше здоровье.
4.Профилактика и лечение деформации стоп, плоскостопии.
1.Давление — это физическая величина, равная отношению силы давления,
приложенной к данной поверхности к площади этой поверхности.
P =
F/S, где: P — давление; F — сила давления; S — площадь
P =
(mg)/S, F = PS
Давление же измеряется в
паскалях. Паскаль (1 Па) – это такое давление, которое
производит сила давления в 1 Н, будучи приложенной к поверхности площадью 1 м2:
1 Па=1 Н/м2.
Давление, производимое на пол мальчиком массой 45 кг при площади опоры
ботинок 300 см2 составляет
примерно 15кПа. (задача из учебника физики-7 кл.). Это давление при ходьбе
увеличивается более чем в два раза. Девочка с такой же массой и меньшим
размером обуви производит давление больше. А если девочка «встанет на шпильки»?
2. Я вычислила давления,
которое оказывают девочки на ступню при использовании высоких каблуков. При
хождении в обуви такой модели происходит смещение центра тяжести с повышением
давления на пальцы стопы. Чем меньше площадь, тем больше давление, которое
оказывает на него тело. На уроке физики для нахождения площади, на которую
оказываем давление, мы на листочках в клеточку проецировали след обуви и
произвели расчет.
Аналогично вычисляется
давление обуви на каблуках:
-Если взять обувь с широким
каблуком и с высотой 2 см, то она производит давление равное примерно58 000 Па
-Если взять обувь с толстым
каблуком и с высотой 10 см, то она производит давление равное примерно 72000 Па
Если взять туфли на шпильке
и высотой 10 см, то они производят давление 95000 Па
по расчетам Ученые подсчитали,
что при ходьбе давление на ноги увеличивается более чем в два раза.
Из этого следует, 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, сравнимо с давлением, которое производил бы на почву гусеничный трактор(47
кПа).
От чужих каблуков, поэтому необходимо
беречь свои ноги.
3.Влияние обуви на
опорно-двигательный аппарат. Каждое заболевание имеет свои ранние
симптомы, способные насторожить человека. Главный признак всех болезней это
боль. Где и когда бы она ни возникала каждый человек должен насторожиться, что
это тревожный сигнал. Боль в ногах и спине проявляется при плоскостопии, это
деформируется стопа. Специалисты утверждают,
что деформация стопы проявляется в основном из-за неправильно
подобранной обуви. Одной из форм деформации является плоскостопие, причины
которого во многих случаях кроются в избыточной нагрузке на ноги.
Плоскостопие бывает врожденным (это редкость, около 3% случаев). И
приобретенным (функциональным) – ему покорны все возрасты. Проблема
встречается чаще у женщин, чем и у мужчин, так как они не носят вредную обувь
(на высокой шпильке уж точно только самые дерзкие) и физически более
активны. А также и такая же причина, как резкий переход от каблука к плоской
подошве.
Каблуки – главная причина
возникновения у женщин плоскостопия.
Если часто носить каблуки, то происходит
смещение ближе косточки к оси тела центра тяжести и это приводит к усилению
нагрузки на передний отдел стопы и происходит подворачивание стопы внутрь. Отсюда
следует, что чем меньше каблук, тем лучше.
При развитии плоскостопия снижается
важнейшая функция стоп - смягчение ударных нагрузок при быстрой ходьбе, беге,
прыжках. Впоследствии появляются трудности с долгим стоянием в одной позе, а
также нарушается плавность походки. Каблук и его
высота влияют на распределение нагрузки на различные отделы стопы, её
положение, в том числе и на высоту свода. А если вообще не носить каблуки (т.е
пользоваться кедами, макасинами т.д) нагрузка на свод также увеличивается. При
небольшом каблуке (2-3 см.) свод, наоборот, разгружается за счет
перераспределения нагрузки с увеличением ее на передний отдел стопы. Поэтому
для повседневного использования обуви каблук не должен быть высоким, поскольку
в таком случае нагрузка на передний отдел стопы будет чрезмерной, что приведет
к снижению поперечного свода стопы и формированию поперечного плоскостопия.
Кроме каблучка у обуви может также быть небольшая платформа с удобной колодкой.
Полностью от каблуков отказываться тоже
нельзя, даже при диагнозе плоскостопии. Если
высота у вашей обуви отсутствует , так как многие любят носить мокасины,
балетки, кеды , то у вас также повышаются шансы к развитию плоскостопия и уже
скоро можно к врачу- ортопеду попасть.
Мы получаем какое-то противоречие. Обувь на высоких
каблуках носить нельзя, на плоской подошве тоже. Чтобы правильно подобрать
себе обувь: Ученные нашли выход, чтобы определить идеальный
размер каблуков для себя. Для этого нужно разделить размер своей стопы на 7.
Например, если мой размер обуви 37, то 37 : 7 = 5 см, следовательно
для меня рекомендуемая высота каблука составляет 5 см. Значит можно и
нужно носить обувь на каблуке.
4. Диагностика, профилактика:
4.1 Существует
способ выявление плоскостопия подростков с помощью метода получения плантограмм
по методике В.А.
Яралова-Яраленца.
Перед
проведением исследования я получила согласия одноклассников и получила
отпечатки стопы с помощью по методике В.А. Яралова-Яраленца.
Плантонография
– один из самых информативных, популярных и доступных методов диагностики
ранних стадий плоскостопия. Плантография – это методика получения отпечатков
человеческих стоп в позе естественного прямостояния на специальном приборе –
плантографе с последующим анализом, расшифровкой и диагнозом, а также с
соответствующие рекомендации по преодолению выявленных нарушений.
В домашних условиях без
плантографа можно также произвести диагностику, так я и провела. Получила
отпечатки стоп с помощью жира и внимательно изучила их.
Обработка плантограмм удобна для домашних условий. Для этого необходимо отметить
на отпечатке стопы три точки:
1. середину основания большого
пальца;
2. центр пятки;
3. середину межпальцевого промежутка второго и третьего пальцев.
Затем
необходимо соединить первую точку со второй, а вторую с третьей. Если обе линии
в средней части «не утопают» в отпечатке стопы, то перед нами норма; если
первая линия остается за отпечатком, вторая «утопает» в нем – стопа уплощена;
если обе линии «утонули» в полученном отпечатке – отмечается плоскостопие.
Опыт
№2. Я провела исследование по методике В.А. Яралова-Яраленца. В них принимали участие 6 девочек.
Результаты исследования отражены в таблице:
Количество
испытуемых
|
Нормальная
стопа
|
Уплощенная
стопа
|
Плоская
стопа
|
6
|
3
|
2
|
1
|
4.2.Опрос
учащихся МОБУ «Первомайская СОШ»:
-Есть
ли правильная и неправильная обувь? (приняли в опросе участие -33, да
ответили-16 чел., нет—15, незнаю-2 чел.)
-Обувь
на высоких каблуках вредна для здоровья? (приняли участие18 чел, да,
ответили-13 чел, нет-5 чел.)
-Обувь
на плоскойподошве вредна для здоровья? ( приняли участие 18 чел, да ответили
16 чел, нет-12 чел)
4.3. Профилактика детского плоскостопия:
-.Ношение правильной обуви. Обувь ребенка должна быть комфортной,
лёгкой, ортопедической.
-.Ходьба по неровной поверхности.
-.Лечебно-профилактическая гимнастика.
Лечебно-профилактическая
гимнастика. Есть предпосылки к развитию плоскостопия – выполняй элементарные
профилактические упражнения: при удобном случае ходи по песку или гальке
босиком, катай голыми ступнями бутылку или скалку (а
лучше – специальный массажер ), поднимай стопами мячик из положения сидя,
а пальцами ног – карандаши, клочки бумаги, любые мелкие предметы.
- Закаливание.
-
Массаж стоп.
5. Заключение.
В результате моего исследования я определила давление,
оказываемое телом на стопу при хождении в обуви на каблуках и выявила влияние
неправильно подобранной обуви на организм человека. Эти исследования и
наблюдения привели меня к выводу:
-Нужно
носить обувь «правильно» подобранной высоты каблук (расчет по формуле) и
каблук должен быть устойчивым.
-Время
нахождения в обуви на высоком каблуке, плоской подошве– не более двух часов.
- При
ношении туфель на высоких каблуках нужно использовать силиконовые стельки,
которые позволят ступне в носовую часть не соскальзывать, поэтому не увеличивается
на пальцы нагрузку.
Используя
обувь для повседневной носки на недопустимом нормой каблуке, нельзя отказываясь
полностью от любимых балеток и обуви на высоких каблуках Учитывая норму
пребывания в таких моделях можно сохранить здоровье наших ног, а значит и
организма в целом.
6.Список
литературы
1.Большая
книга экспериментов для школьников. – М.: Росмэн, 2009. – 264 с.
2.
Википедия: https://ru.wikipedia.org/wiki/Давление.
3.Иллюстрированная
энциклопедия. М.: Издательство: Эксмо-Пресс, 2008
4.
Лихачева Л. Б., Соловей А. В. Энциклопедия заблуждений. Мода. М.: Издательство
Эксмо, 2007
5.
Перышкин А.В. Физика: 7 класс: учебник для общеобразовательных учреждений /
А.В. Перышкин. - 16-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2013. – 192 с.: ил.
6.Плантограммы
по методике В.А. Яралова-Яраленца
7.Большая книга
эксперимента для школьников [Текст] – М,: Росмен, 2001
8.Енохович А. С.
Справочник по физике и технике [Текст], М.:Просвещение, 1983.Мякишев Г.Я.
Буховцев Б.Б. Сотский А.А. Физика 10 класс. Учебник для ОУ.[Текст]- М
«Просвещение»,2009г.
9.phys.bspu.unibel.by [Электронный
ресурс]
.termeh-sorokin.on.ufanet.ru/statika/pril.2.h
[Электронный ресурс]
10.helpfizika.ru/mexanika-formuly-po-fizike-2/[Электронный
ресурс]
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.