Давление тела на опору

Главное управление образования мэрии города Новосибирска

Дворец творчества детей и учащейся молодежи «Юниор»

Открытый городской конкурс исследовательских проектов

учащихся 5-8 классов

Направление: научно-техническое (физика)

Тема : Давление тела на опору

                                                           Авторы: Гремитских Злата Олеговна

Пасикан Ангелина Сергеевна,                  

6 М класс

                              Тимченко  Ирина Александровна,

                                              учитель физики

                         высшей квалификационной категории                        

г. Новосибирск, 2016

Проект « Давление тела на опору»

Участники проекта: Гремитских Злата Олеговна, Пасикан Ангелина Сергеевна

Консультант проекта: Тимченко Ирина Александровна, учитель физики высшей квалификационной категории

Класс: 6 М

Название, номер учебного учреждения, где выполнялся проект: МБОУ  Лицей №185, Октябрьского района города Новосибирска

Предметная область: физика.

Время работы над проектом:  апрель 2015г. – март 2016г.

Проблема проекта:  применение знаний, полученных на уроках физики, в практической деятельности.

Цель проекта: выявление факторов, опасно влияющих на здоровье вследствие длительного  ношения обуви на высоком каблуке через установление зависимости давления тела на опору.

Для достижения данной цели  выбраны следующие задачи: 

1. Проследить историю происхождения каблуков.
2. Провести анкетирование, чтобы узнать  мнения учащихся и учителей лицея  о каблуках; провести анализ полученных данных.
3. Установить зависимость давления на стопу от наличия каблука.
4. 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.
5. Ознакомить всех учениц школы с результатами данной работы.

Тип проекта: творческий, исследовательский.

Используемые технологии: мультимедиа.

Форма продукта проекта: мультимедийная презентация.

Содержание: выявление факторов, опасно влияющих на здоровье вследствие длительного  ношения обуви на высоком каблуке через установление зависимости давления тела на опору.

Исследование: установление  зависимости давления на стопу от наличия каблука.

Область применения результата проекта: изготовить буклет о вреде постоянного ношения каблуков; разработать материал, который можно использовать на классных часах и родительских собраниях.

Результативность: проводимые  домашние эксперименты  повышают  интерес к изучению предмета физики.

Содержание

Введение

1. История происхождения каблуков.

2. Результаты анкетирования.

3. Исследования: зависимость давления на стопу от наличия каблука.

4. Правила для сохранения здоровья.

Заключение

Литература

Приложение

Введение

В настоящее время врачи обращают внимание на ухудшение женского здоровья из-за ношения обуви на высоких каблуках. 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.

Девушки с раннего возраста стремятся следить за модой, выглядеть привлекательно, используя высокие каблуки. Они  не представляют, какой вред наносят своему здоровью, не осознают, что их ожидает в будущем. Скелет формируется вплоть до 20-25 лет, и если подросток сумеет испортить его каблуками, вылечиться будет уже практически невозможно. Врачи рекомендуют высоту школьного каблука в 3-4 см.

В своей работе мы  хотели   рассказать о вреде высоких каблуков и  обуви, которая поможет сохранить наше здоровье. Тема очень актуальна и интересна.

Цель работы: выявление факторов, опасно влияющих на здоровье вследствие длительного  ношения обуви на высоком каблуке через установление зависимости давления тела на опору.

Для достижения данной цели  выбраны следующие задачи: 

1. Проследить историю происхождения каблуков.
2. Провести анкетирование, чтобы узнать  мнения учащихся и учителей лицея  о каблуках; провести анализ полученных данных.
3. Установить зависимость давления на стопу от наличия каблука.
4. 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.
5. Ознакомить всех учениц школы с результатами данной работы.

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.

Новизна и практическое значение:

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

- 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.

1. История происхождения каблуков

        Обувь на каблуках изобрели мужчины в 5 столетии до нашей эры, чтобы легче было перемещаться по влажному плодородному илу, который оставался на полях после разлива Нила.  Земледельцы Египта прикрепляли к обуви высокие каблуки прямоугольной формы, которые мешали скольжению.                                                                                                                         С самого начала возникновение каблуков могло быть вызвано двумя основными причинами: увеличение роста носителя каблуков  и практические потребности, диктуемые определенными целями использования каблуков в повседневной жизни. Так, людьми при изготовлении обуви было подмечено, что та часть ее, которая прилегает к пятке, истирается намного быстрее остальных. Поэтому постепенно на подошве и в задней части обуви появилось некоторое утолщение, служащее практической цели увеличения срока службы обуви.

        Известно, 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 затем было распространено в Китае и Японии, где ношение подобной обуви заменило собой практику пеленания ног женщин для того, чтобы остановить рост их стопы. Уменьшение размеров стопы лишало женщин быстрого уверенного шага, и, таким образом, женщина не могла далеко уйти без поддержки, что сдерживало, как считали тогда, падение нравов. Платформа, благодаря отсутствию пластичности и созданию больших неудобств при ходьбе, успешно взяла на себя выполнение этих функций.

          Следующий период времени, когда мы видим заимствование практики ношения обуви на каблуке, относится к 15-16 векам. Для этого века Ренессанса было характерно подчеркнутое стремление вверх, символизирующее собой возвышение человека над действительностью (отсюда и стремящаяся вверх форма готической архитектуры того времени). Это стремление хорошо проявило себя и в моде на обувь. Весь мир воспринял эту моду как некое подобие циркового представления.

        В 17-ом веке, в эпоху барокко, родился образ современного каблука. Однако сначала это все же была платформа с вырезом под сводом стопы в виде арки. Стремление к обилию декорационных материалов в одежде привело к истончению подошвы и к усилению акцента на декоративной функции каблука, который тогда и приобрел привычную для нас форму.

        Среди мужчин первые каблуки возникли у восточных всадников еще в 12 веке, но именовать их каблуками трудно. Это были некоторые нашлепки, которые служили для очень практичных целей: мужчины приколачивали их к туфлям, чтоб нога прочно держалась в стремени при скачке.

        Кто и когда изобрел реальный каблук, точно непонятно, но принято считать, что вышло это в 17 веке в Испании с легкой руки мастеров из городка Кордова. Они разработали структуру и конструкцию каблука, основными формами которого были скошенные вовнутрь и "французские" - с "талией" в центре. Со временем форма претерпевала разные конфигурации и, в конце концов, в 1950 году итальянский дизайнер Сальваторе Феррагамо в качестве опоры для каблука предложил долгий металлической стержень-стилет. И, таким образом, стал папой известной шпильки. 
Хотя авторство сотворения первого каблука-шпильки приписывают и Роже Вивье, который работал в доме Диора и в 1955 г. представил целую коллекцию из туфель на больших тонких каблуках различной формы. Приблизительно в это же время во Франции Шарль Журдан делал высочайший узкий каблук на собственных моделях.

2. Результаты анкетирования

Для начала мы решили провести анкетирование, чтобы узнать, что думают о каблуках ученицы нашего лицея. Всего в анкетировании участвовало 54 человека. Анкета включала в себя следующие вопросы (Приложение 1).

Построив диаграммы по данным вопросам (Приложение 2), можно сделать выводы:

1. Большая часть опрошенных учениц 12-15 лет предпочитают носить обувь без каблуков.

2. Ученицы 12-15 лет носят каблуки высотой 1-3 см, что допустимо их возрасту согласно врачам-ортопедам, т.к. скелет девушки формируется только к 17-18 годам, а высокие каблуки приводят к нарушению осанки и неправильному формированию грудной клетки.

3. Время ношения каблуков не постоянно в течение дня.

4. Большинство анкетируемых учениц считают, что носить каблуки модно и красиво.

5. Возраст, с которого следует носить обувь на высоких каблуках без вреда здоровью, по результатам опроса составляет 16-18 лет, т.е. они понимают: чем позже они встанут на каблуки, тем будет лучше для их здоровья.

6. По мнению «опрашиваемых» можно проанализировать,  что многие ученицы уже знакомы с такими болезнями, как сколиоз и варикоз, но некоторые, осознавая вред ношения высоких каблуков, не представляют, что их может ожидать в будущем.

7. «Самочувствие в обуви на высоких каблуках» показывает интересную деталь – половина  опрашиваемых лучше живется без высоких каблуков. Встает вопрос: «Так зачем же мы так над собой издеваемся?»  Все ради красоты и моды.

Проведение анкетирования и анализ результатов показали, что наша работа просто необходима, для того чтобы донести знания, которые мы получили при подготовке этой работы для тех, кто плохо понимает, что их ожидает в будущем.

3. Исследование

        Ношение обуви на высоких каблуках приводит к увеличению нагрузки на переднюю часть стопы.  Давление растет с увеличением высоты каблука.  Если длительное время носить обувь с высоким каблуком, то эти нагрузки, в значительной мере изменяют анатомию стопы.  Также высокие каблуки часто приводят к травмам, например, растяжение связок. Объяснение здесь достаточно простое: площадь опоры обуви туфли с высоким каблуком значительно меньше, чем с низким каблуком, из-за этого при ходьбе труднее сохранять равновесие.

        В нашем исследовании мы проверяли гипотезу:    зависимость   давления  на стопу от наличия каблука.  Мы выбрали три варианта обуви с каблуком: на высокой шпильке (высотой 10см), на высоком толстом каблуке (высотой 10см) и на низком широком каблуке (высотой 2 см).  

        Давление, оказываемое на твердую опору одной стопой, рассчитывали по формуле:   P1 =mg /S

где  Р1- давление на стопу, m-  масса человека, g- ускорение свободного падения   (g=9,8 м/с2), S- площадь поверхности стопы, на которую оказывается давление.                                                                                                                        Для определения площади поверхности стопы S мы  с помощью карандаша обвели края подметки и каблука,  затем посчитали число полных (А) и неполных клеток (В), а также  определили  площадь одной клетки (Sк):

S = (А + В/2) · Sк

Давление, оказываемое на твердую опору двумя стопами, рассчитали по формуле:                                  P2 =P1 /2

        В результате  исследования мы увидели, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору. Давление,  оказываемое на стопу в обуви на высокой шпильке высотой 10 см, превышает давление, оказываемое на стопу в обуви на маленьком каблуке высотой 2 см.

4. Правила, которые помогут  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

Заключение

В результате проделанной работы, мы пришли к следующим выводам:

1. Уже в XVII веке врачи выступали против высоких каблуков – за то, что они деформируют ноги и наносят вред здоровью. Это происходит и в наши дни.

2. Ученицы нашего лицея предпочитают носить разную обувь, т том числе и на каблуках.

3. Многие из тех, кто принимал участие в исследовании, осознавали, что обувь на высоких каблуках неудобна и даже травмоопасна.

4. Мы выяснили, что большинство учениц среднего звена  предпочитают каблук высотой 1-3 см и 4-6 см старшеклассницы.

5. Вред высоких каблуков с точки зрение физики объясняется избыточной перегрузкой передней части стопы, неправильным распределением веса тела,   уменьшением площади опоры.

6. Чтобы не нанести вред своему здоровью необходимо соблюдать  правила.

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.

Литература

1. Жанна Пятирикова. История высокого каблука: из Древнего Египта в XXI век - Происхождение слова «каблук»//www.beautynet.ru
2. Марьяна Скуратовская, историк моды. Под каблучком//www.skuratovska.wordpress.com
3. Перевод: Дмитрий Барышников Обувь на высоком каблуке вредна для тела//www.ashtanga.su
4. Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. Физика. 7 класс: учебник. -М.: Дрофа,2012.
5. http://evelinaalexsandrovna.blogspot.ru/

Приложение 1

Вопросы анкеты

Приложение 2

Предпочитаемая обувь

Возраст, с которого носят каблуки

Предпочитаемая высота каблука

Время ношения каблуков в течение дня

Причина ношения высоких каблуков

Возраст, с которого следует носить обувь на высоких каблуках                          без вреда здоровью

Болезни, возникающие при ношении каблуков

Самочувствие в обуви на высоких каблуках