けっきょく、実際にありそうな数値で計算しました。あくまでモデル化したものですが暇つぶしにでもどうぞ。
※関数電卓がないと無理です
【問題】
ヒール高さ8cmの靴を足の大きさ22cm、25cmの人がそれぞれ履くとする。この時のつま先の接地角度α、βを求めよ。
また、そこから得られる知見を述べよ。(はち田大学)
【数学は常に呼び出し、五十嵐チェリー作の模範解答】
以下の解答ではハイヒールをかかと部分の接地角度90°(理系ならradで答えて欲しいところ)の三角形とみなす。
1)足の大きさ22cmの人
三平方の定理よりかかとからつま先の接地面までの長さは20.5cm
よってcosα=20.5/22=0.93、 tanα=0.39
従ってα=21° …①
2)足の大きさ25cmの人
1)と同様に三平方の定理より、かかとからつま先の接地面までの長さは23.7cmとなる
よってcosβ=23.7/25=0.95、 tanβ=0.34
従ってβ=18° …②
①②より、α>βであることから、足の大きさ22cmのほうがつま先が急角度になる。
このことはαおよびβに対するコサイン、タンジェントの値からも示される。
したがって、同じ高さのハイヒールを履く場合は、足が大きいほうがつま先への負担が軽くなると推測される。//