科學玩具－簡單機械－懸浮張力平衡架

流行了一陣子的張拉整體，也可以稱為懸浮置物架、靜力平衡置物架，也有木工版的桌子，外觀雖然稍有不同但原理大同小異，可以從重心的調整、槓桿原理的應用，加上棉繩、魚線或鍊條的張力來達到靜力平衡的狀態。

先將位於上、下部平台的中間連線視為支點，放置物體在懸浮的上部時，上部平台連同物體的重力力矩會使之傾斜，使得在另一側的兩條連線愈發繃緊而出現張力，並產生相反方向的力矩，讓上部平台達到平衡。上、下部平台的三條中間連線的張力，呈三角形分布，讓整體結構得以穩定。

我在科工館的營隊中，安排孩子們觸摸木材的溫暖與常用的五金零件
帶入科學原理的解釋與應用，使其貼近生活科技

平衡的探究因素有「中間連線的位置」、「三條連線是否對齊、相互平行」、「三條連線的分布為正三角形（或等腰三角形）」、「整體結構的重心」，最後在繫綁連線的時候應施加「預先的應力」，讓上部平台幾近水平（非水平），平衡狀態更為完美。

原理理解了，就可以嘗試不同的製作材料，像是冰棒棍、竹筷、吸管、PVC水管、紙杯或積木……以下就是積木版本的包裝及組裝順序說明。

 
 
理想很豐滿，現實很骨感，起初組裝時都還不錯
真正上場接受測試時，就出現問題了

積木版的優點是組裝簡便、快速，但缺點就在於結構問題
只要連接處榫卯間搭配得不是很優，就容易傾斜，甚至斷裂

看似懸浮的裝置，連結的力量其實都在連接處，也就是垂直方向的合力平衡，但對於來自側向的、水平的力量，則一點都無法抵抗，在水平方向的合力不為零的情況下，非常容易失去平衡（翻盤）。