Чтобы рассчитать давление на плоской подошве и на каблуке, воспользуемся формулой:

$$p=\frac{F}{S}$$

где:

$p$ — давление,$F$ — сила, действующая на поверхность $вданномслучаеэтовесчеловека$,$S$ — площадь поверхности.

В нашей задаче сила $F$ будет равна весу человека:

$$F=mg$$

где:

$m=55\text{кг}$ — масса человека,$g=9.81{\text{м/с}}^2$ — ускорение свободного падения.

Теперь найдем силу:

$$F=55\times 9.81=539.55\text{Н}$$

Теперь рассчитаем площадь подошвы и каблука.

Плоская подошва

Количество клеток на плоской подошве:

Полные клетки: 659Неполные клетки: 89

Для упрощения примем, что каждая клетка имеет одинаковую площадь $S<em>к$. Тогда площадь плоской подошвы $S</em>пл$:

$$S<em>пл=(659+0.5\times 89)\times S</em>к=(659+44.5)\times S<em>к=703.5\times S</em>к$$

Каблук

Количество клеток на каблуке:

Полные клетки: 218Неполные клетки: 53

Площадь каблука $S_{кб}$:

$$S<em>кб=(218+0.5\times 53)\times S</em>к=(218+26.5)\times S<em>к=244.5\times S</em>к$$

Давление на плоской подошве и каблуке

Теперь мы можем рассчитать давление на каждой из подошв.

Давление на плоской подошве:

$$p<em>пл=\frac{F}{S</em>пл}=\frac{539.55}{703.5\cdot S_{к}}$$

Давление на каблуке:

$$p<em>кб=\frac{F}{S</em>кб}=\frac{539.55}{244.5\cdot S_{к}}$$

Сравнение давления

Чтобы сравнить давления:

$\frac{p<em>кб}{p</em>пл}=\frac{\frac{F}{S<em>кб}}{\frac{F}{S</em>пл}}=\frac{S<em>пл}{S</em>кб}=\frac{703.5}{244.5}$

Теперь подставим числа:

$$\frac{p<em>кб}{p</em>пл}=\frac{703.5}{244.5}\approx 2.87$$

Это значит, что давление на каблуке в 2,87 раза больше, чем на плоской подошве.

Вывод

Сравнив давление на плоской подошве и на каблуке, мы видим, что давление на каблуке значительно выше, чем на плоской подошве. Это может привести к большему дискомфорту и нагрузке на стопы, коленные суставы и позвоночник при длительной носке. Ходить на плоской подошве обычно полезнее и легче для здоровья, поскольку равномерно распределяет вес тела и снижает нагрузку на суставы.