生活科學－電路－觸碰開關

書桌上的觸控式檯燈的不需要按下開關，只要用手摸一下就開了，這和其他檯燈有什麼不一樣呢？關鍵就在於「觸控開關」，開關的表面一直有微弱的電流通過（對人體不會有任何傷害），若是拿金屬類物品放在開關上時，就會導通使電流產生變化，內部機板上的積體電路感知到電流變化時，便會導通而開啟燈光。

不只是手，像是可以導電的金屬或是溼紙巾也可以啟動開關。但要是拿紙張、塑膠碰觸的話，由於絕緣體不會使開關上的電流變化，所以並不會產生任何變化。

積體電路（IC）是指機板上同時存在著許多矽晶半導體所形成的電路。除了具有開關的功能，它還可以依需求調節光線的明暗。這款檯燈的亮度是無段式調整，手指第一次接觸開關時，燈光最亮；持續接觸（亦即持續變化）的話，就會像旋轉著可變電阻器一樣，讓亮度持續下降。

色溫3700～4200K是溫和的黃光，低耗電的LED光源接近自然光
缺點是LED燈珠不可替換，廠商建議當燈珠壽命終結時，應替換整座檯燈

家庭用日光燈使用的頻率為60赫茲的交流電，每秒閃爍120次。不過採用USB供應5V直流電或18650鋰電池供應3.7V直流電的檯燈沒有閃爍的問題，若眼睛對於亮暗轉變的感知程度較低，就比較不會感到疲勞。

生活科技－自造－穿透式水晶頭

使用桌機打線上遊戲、播放串流影音、上網查找資料，這些動作的背後都有一個默默付出的英雄—網路線。然而，家裡那條兩端有透明水晶頭的3公尺網路線是否一直捲曲地藏在桌櫃後面的角落，默默地沾染塵埃？但你有沒有想過，這條連接用的線材其實可以依照實際的需求或空間配置再短一些，而不是要求自己全然接受使用長度固定的網路線？

小小的透明水晶頭是不可或缺的佈線元件，正式名稱是RJ45接頭，是乙太網路線的標準接口，負責「牽線」，讓資料能夠在電腦和路由器之間高速傳遞。水晶頭裡有8根金屬針腳，分別對應到網路線裡的8條銅線。

網路線裡面是四對像麻花一樣纏在一起的雙絞線。為什麼要這麼設計？其實是為了網路穩定。當電流通過導線時，會產生電磁場，如果線路平行排列，訊號容易互相干擾，導致網速變慢。若把兩條線路扭在一起，就能互相抵消電磁干擾，讓訊號更穩定。

每一條線都有自己的工作（負責傳送電信號－資料的「載體」），有的負責傳送資料，有的負責接收資料，有的負責減少干擾……需要傳輸大量資料時，訊號沿著固定路線跑的有線網路還是比較好用而穩定的。

穿透式水晶頭因為前端有孔可讓線芯穿出，方便檢視線序是否正確
有效降低錯誤率，是近年來DIY網路線的熱門選擇

DIY所需工具與材料有穿透式水晶頭、網路線、壓線鉗（需支援穿透式設計）、剝線器。首先須剝除外皮，使用剝線器將網路線外皮剝開，露出8條線芯。將線芯拉直，避免交叉，再依照T568B標準排列線序：橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕。將整理好的線芯穿入穿透式水晶頭，直到線芯完全穿出前端。最後使用專用的壓線鉗壓接固定，確保金屬接點刺入線芯，並剪斷多餘的線頭。

這樣只是完成線材的準備，其實還要檢測連線。使用網路測試器檢查是否每一對線路都正常連通，避免因壓接不良導致網路異常。

科技與人性，就在生活的細節裡。下次當你看到那條灰色的網路線，別再覺得它只是「線」，它背後有電磁學、工程設計、數位世界，還包含著我們對穩定網路的渴望。

生活科技－修復－木門螺絲孔的重生

教務處用來放置印製好的考卷的櫥櫃門板，二十多年的歲月中歷經數以萬計的開闔，逐漸出現一些老化症狀。最大的變化就是用來固定鉸鏈的螺絲孔鬆掉，原本還能抓住螺絲釘的木材，變得毫無包覆與支撐力。上網搜尋或聽他人的建議往往是：「泡麵捏碎，滴快乾膠固化。」或是「塞竹筷＋快乾膠，保證有效！」

理論上的確有效，只不過裝潢用的門板材質較軟（裝潢用密集板或甘蔗板），螺絲釘依靠螺紋咬住門板的木質纖維來固定，但長期受外力拉扯、關門撞擊，甚至門板重量，都會慢慢使纖維結構弱化，最後螺絲鬆動，甚至整個門片脫落都有可能。

如果螺絲孔已擴孔（變成大坑洞）到抓不住，使用竹筷填補舊孔的方式就只能是效果有限的暫時方案。原因在於其與孔洞的接觸面積太小時，也就是原本塑膠膠塞所遺留的孔洞大於竹筷直徑，黏著效果必然不足；再加上快乾膠固化雖快，但沒能深層滲入。

而且原本的螺絲孔逼近木板邊緣，也就是竹筷及快乾膠如果不在封閉孔洞的話，效果將大打折扣。由於螺絲釘轉入時將撐裂竹筷，且快乾膠硬化後質地較脆，不能承受剪切力。過了一段時間以後，螺絲釘無法抓牢竹筷，與其結構修補不確實，不如嵌入木材重建。

乾脆採取有效延命的方案吧！我使用鑿刀、木工膠搭配硬度高的山毛櫸木料，重新打造較緊實的螺絲固著處。修補流程分成三步驟：鑿刀整形→修飾嵌木→黏合緊配，雖然耗時但效果最佳。

為了讓嵌木穩固密合，先用鑿刀把修補區整為矩形
並配合鉸鏈杯座而將其中一面磨成圓弧

 
鑿刀負責修整凹槽側面及底面，讓嵌木能有最大的接觸面積
形狀規則才能使木工膠發揮最大的黏著力

透過線鋸機切割及砂磨機研磨，塗上木工膠，再用木槌將山毛櫸嵌木敲入合適的矩形孔洞，最後用木工膠帶協助固定。木工膠會滲入木材纖維，乾燥後纖維被固化在一起，更能承受外力。待膠乾後，重新鑽引孔再鎖螺絲釘，更能牢牢的抓住。

鉸鍊的規格是吋15、蓋3分、油壓緩衝鉸鍊，從本體形狀可以約略辦識
亦即門片閉合時，能「半蓋」櫃體的18mm側板

如果想要進一步美化，可以再用補土及面漆，不過這個位置會被鉸鏈杯座封蓋遮蔽住，其實也不用再多花這個心力。從修復的過程中，可以從「不同強度的材料」、「形狀決定了穩固程度（設計）」、「不同種類黏著劑的適用場域（科學）」這三個不同的面向評估，彼此配合才能將採用方案的效益達到最大化。這不僅是生活科技，也是每天觸摸的那扇門時必經的歷程。

科學玩具－摩擦力－簡易光碟氣墊船（二）

2015年在國立高雄科學博物館科學學習中心拍攝的影片
另有教案、教學簡報及學習單

 

科學玩具－摩擦力－簡易光碟氣墊船（一）

2014年5月10日於家中拍攝試作影片
之後才在科工館科學學習中心及寒暑假科學營隊中推廣
後來，有中國網友、可樂頻道、台中自然老師陸續重拍

 

生活科技－自造－培林風扇

我們在生活中常會接觸到各種機械設備或交通工具，例如電風扇、電腦、空氣清淨機等，這些機器的共同點就是內部都有會「轉動」的機構。而讓這些機構能夠穩定又順暢轉動的關鍵，就是一種叫做培林（滾珠軸承）的零件。

培林又被稱為「機械的關節」，如同人的膝蓋裡有軟骨和關節液，能讓腿骨不會硬碰硬，走路時就不會卡卡的。培林的作用也是一樣，光滑的滾珠在內外圈之間滾動，能減少摩擦，讓轉軸輕鬆旋轉。

科技產業對於高品質的培林特別重視，因此精密製造的要求應運而生，精密的其中一個特色就是嚴格檢測下對於精準的要求，確保每一顆滾珠（高硬度鋼）都符合標準。在培林內外圈之間的每顆滾珠必須大小一致、排列整齊，才能使之產生固定軸心及保持轉動平衡的功能。如果滾珠的尺寸不一致，轉動時就會產生震動、發出噪音，進而耗損能量、加速損壞。

高品質培林使用的是耐磨金屬與特殊潤滑油，即使在長時間使用下也不容易磨損。從物理與生活科技的角度來看，就是讓摩擦力變小，耗損的能量也較少，有助於節能、延長使用壽命及讓機械運行更加順暢。

還有就是結構穩定、震動小的低噪音設計。如果老舊的風扇發出「嗡嗡」，甚至「嘎嘎」的異音，通常和培林老化有關。讓風扇運轉時更安靜，對於特定的使用環境（例如圖書館或臥室）特別重要。

因此在實際應用上，高品質的培林會使用在電腦散熱風扇、醫療設備與精密儀器中，因為這些設備不能輕易停止運作，一旦停擺，很有可能會影響資料安全或人員健康。

 
從生活科技的角度來切入，將風扇與電源線結合再利用
便可以再生為科技教室電動機具所用，可以是散熱，也可以是吹塵

當它架在線鋸機旁，就能吹走木屑
當它放在電烙鐵旁，便能將銲接時的白煙及金屬微粒吹散

培林的體積雖小，但好的品質來自於細節，品質較佳的風扇培林，一旦運轉起來，就不太容易停下來，也能從影片看出來品質上的差異。可以認知到工程設計上也許外觀相仿，但是材料選擇與處理、精度控制與使用情境的各種向度的配合，決定了製造品質。

生活科技－自造－牙刷座

吃完飯後，到無印良品散步時，女兒看到陶瓷牙刷座，拿起來看一看又放回去，感覺是想要的。

我問她是不是想要。她說我應該會做，做一個給她就好。而我也真的說了「明天給妳」。

然後今天就花了時間切削、鑽孔，砂磨，塗裝......人工和時間成本早就超過了預期。

下雨天☔可以做什麼？

第一道底漆（柚木色）👉砂磨去纖維

第二道底漆（柚木色）👉細磨整平

兩道透明面漆（護木漆）👉增亮、延命

生活科技－修復－帶燈開關

船型帶燈開關是許多家用延長線、工業電源轉接器以及電子產品中常見的元件，肩負著電路通斷的控制功能，它的另一種款式也常被安裝在走廊、樓梯間或夜間需要辨識的位置。其特色是在開關本體內部設有指示燈（如紅色的燈號），指示燈亮起是用以顯示電路通斷狀態所提供重要的視覺提示。

帶燈開關在長期使用後，也較容易出現故障，因此事前了解其構造、規格，對於維修與更換準備就顯得格外重要。這次所維修的開關款式，是外加在插座上的控制開關，不使用時即可切斷，也能保護外接的電器。

根據標註，其額定電流及電壓值為16A/125VAC、16A/250VAC
表示可以在125伏特或250伏特的交流電路中承載高達16安培的電流

帶燈開關常見的故障情況有指示燈老化或指示燈正常但金屬彈片接觸不良、需多次按壓才有反應的情況，多半與內部的彈片疲乏或接點氧化有關。維修時，若發現接點已嚴重磨損或氧化，即使短暫修復，日後仍可能再度故障，因此更換新品才是較佳選擇。

準備好基本手工具，如螺絲起子、銲接用品及替換用的開關模組
在進入拆解步驟之前，最好拍照記錄接線狀態，避免因錯誤接線引發後續問題

務必確認替換品的規格（安全附載電流、電壓以及尺寸等）
更換元件的安全使用範圍須符合或超過原有的規格，以確保用電安全

 
使用電烙鐵加熱時，加些新錫在舊錫上可加速舊錫的熔化
因涉及用電安全，最安全的方法是整組換新，才能確保安全與穩定性

從內部結構圖中可以看到電路的基本佈局，下方為輸出端，是由兩組金屬片將電器電源線插腳夾住。對應小孔的接線連接到開關的中間接腳，而大孔的接線則是連到左側接腳，因此開關按到On時，電路即可導通。至於未連接任何線路的右側接腳，則是在按成Off時，可形成斷路狀態。完成維修更換後，可先短暫送電測試，確認開關功能與指示燈顯示皆正常，並確保固定牢靠、不晃動，整體維修才算完成。

總的來說，帶燈開關的維修並不困難，更換指示燈或開關本體是可自行完成的工作，但必須謹慎處理。若對電路結構不熟悉，或遇到線路複雜、問題不明確的情況，仍建議尋求專業電工人員協助。

生活科技－修復－滑鼠微動開關

在日常的電腦操作中，滑鼠扮演著不可或缺的角色，而微動開關身為點擊的核心元件，是消耗最快，也是最容易讓使用者體驗下降的元件。當發現滑鼠不再靈敏，點擊聲不再清脆時，通常就意味著該是進行修復與替換的時刻了。

要著手修復，首先必須對滑鼠進行拆解。修復過程的第一步是將上蓋打開，這通常需要先卸除位於滑鼠電池艙內的固定螺絲。一旦螺絲被移除，並將上蓋掀開，內部複雜而精巧的機板便會呈現在眼前。

在機板上，微動開關的位置位於與滑鼠左右鍵相對應的地方。依使用經驗得知，滑鼠左鍵的使用頻率遠高於右鍵，其點擊次數可能是右鍵的數倍之多。因此，通常都是左邊的微動開關率先達到壽命極限，導致功能衰退。

開關損壞的感受是明確的。最明顯的症狀產生快速連擊而不易選取，或是原本清脆的點擊聲消失，取而代之的是沉悶或無聲的按壓。即使施加了足夠的按壓力道，也無法獲得應有的觸發反饋。物理性的機械損耗一旦發生，噴灑電子接點清潔劑往往是徒勞無功的。

確定故障後，便需要進行替換，我選擇了知名的Omron品牌微動開關作為替換品。

替換的過程涉及銲接作業。首先，必須使用電烙鐵加熱，並搭配吸錫器來徹底吸除固定舊開關接腳的銲錫。將銲錫移除後，舊開關才能被卸除。

這裡提供了另一個實用的方法：可以考慮使用口徑合適的「空心針」。由於空心針是以不鏽鋼材質製成，具有銲錫無法附著的特性。透過使用它，可以將微動開關的接腳與殘留的銲錫進行物理隔絕，使得拔除舊開關的動作更加輕鬆順暢。

不同廠牌的微動開關，點擊的反饋感受及次數極限都不一樣
即使是同一廠牌，也會生產不同的型號，以符合消費者需求與體驗

當新的微動開關成功銲接上機板後，原本陷入「泥淖」的滑鼠左鍵便得以恢復生機。按下按鍵時，熟悉的「噠噠噠」清脆點擊聲也再次回歸，宣告為這顆滑鼠成功地續命。

生活科技－維修－抽水馬達軸心

住家一樓後方的洗衣間最近常出現電流嗡嗡聲，跟氣泵打氣時的聲響雷同，所以也不以為意，還想說是哪一家住戶那麼勤勞，幾乎每天都在打氣進入化糞池，加速分解池裡的汙物。

但是過了幾天，水壓有點變小了，再過幾天，發現水流明顯越來越細，這不是就是停水的前兆嗎？爬上頂樓的水塔一看，水位已經低到不能再低。動了動浮球，沒卡住；拉了拉微動開關，聲音無異常。水塔旁的抽水馬達會空轉，等於是無水可抽。

回到一樓，伸手摸了加壓馬達的機殼，發現有點燙手。切斷總電源之後，用一字起子撥動扇葉（這一招上次有用），但根本就是撥不動卡死的狀態。求助於休假中的水電專長人員後，開始了自行處理的步驟。

 
卸下機殼之前，要將固定螺絲移除
也剛好就只有唯一的一顆，又在明顯的位置，難度等於零

原本以為這幾顆也要拆除，但仔細思考及觀察後，決定先不處理
事實證明，還好沒有像莽夫一樣衝動

上回看師傅用起子處理，也想依樣畫葫蘆
但不只護條弄斷，連扇葉也被壓出傷痕，這一招行不通

機殼滑到一半被卡住了，是因為在電容旁邊的彎折電線所致
整理成直線並讓它們穿過小孔，才能將機殼完全卸除

 
取下扇葉中心的固定螺絲，移除扇葉後可見馬達軸心
使用鯉魚鉗夾持，小幅度來回轉鬆，最後加大轉動幅度也OK

按相反步驟裝回機殼，復電之後，馬達運轉將水加壓上去的聲音，實在讓人感動，也暫時解決目前的困境。在處理的過程中，注意到外觀鏽蝕的部分（在前面的照片就有），下次如果再有問題，除了更換使用了二十幾年的馬達外，也要一併處理進水管及出水管了。

科學玩具－簡單機械－扳手

扳手是一種利用槓桿原理來放大力量、旋轉螺絲或螺帽的工具，也是常見且用途廣泛的手工具。當施力在扳手一端時，力會透過力臂的加乘而放大扭力，使其能轉動原本「徒手轉不動」的螺絲或螺帽。

依抓住螺帽的方式又可分為固定扳手（例如開口、梅花扳手），固定的形狀用來套住螺帽，使力量均勻分布，也避免滑牙；套筒扳手則是以套筒完全包覆螺帽，好處是接觸面大而不易滑動，若搭配棘輪，便能單方向轉動；活動扳手有可移動、調整寬度的鉗口，以適配不同大小的螺帽。

原以為它是可以隨身攜帶的鑰匙圈，但實際尺寸大小卻是可握在手上的小扳手
身為一位科技教師，身上隨時有扳手也是很合理的事

活動扳手最大的特色在於可自由調整開口大小，因此適用在多種不同尺寸的螺帽與螺栓上，能以一支工具處理多種規格，適合基礎維修與機械保養，是工具箱中不可或缺的工具。

頭部的可動結構主要是可動鉗口及調整螺桿（蝸輪）所組成。調整螺桿為斜齒，轉動螺桿時，斜齒會推動可動鉗口沿著導軌前後移動，使寬度快速調整到接近螺帽尺寸，並以固定鉗口、可動鉗口牢牢夾住螺帽。為了避免滑牙，也會讓螺帽的受力集中於較厚實的一側。

透明外殼是壓克力製、螺絲固定，結構強度弱
教學示範用的模型跟真實的工具不同，不能處理物件的鬆緊

其工作原理立基於槓桿作用，也就是扳手握柄越長，所施加的力矩（扭力）就越大，能更輕鬆地鬆開或鎖緊螺帽。此外，活動扳手的扳口設計通常比握柄稍微傾斜約15度，用意是讓使用者在狹窄空間中旋轉扳手時能更靈活地翻轉、改變角度，提高工作效率。

生活科技－自造－碎紙機助行器

教務處的碎紙機應該有10年了，底下的輪子雖然健在，但是底座下方供輪子插桿插入的塑膠榫眼（榫槽）早就因重量而崩裂，陷入寸步難行而且傾斜的狀態。趁暑輔最後一天的空檔，將碎紙機拉到生科教室，實現放在腦海已久的維修方式。

 
學生桌板一樣可以作為完整的底板，但多出來的邊緣部分超出碎紙機太多
量好層板長度再鋸切，放在砂磨機上修至平整

挑選一塊層板，鋸切成大小適當的兩段。接著量測、定位、鑽孔，以供插桿通過。最後再將兩段層板組合成一片底板，並在接合處加上沾有木工膠、F釘固定的木條強化結構。

拉回教務處之後，使用熱晶土將插桿固定在底板上
安裝上助行板，便又恢復往日的行動力

生活科學－錯視覺－反向透視

這幅畫作運用了一點透視法來描繪房間的內部，亦即所有平行於視線方向的線條都匯聚到畫面中心的一個消失點。像這樣的繪畫技巧能帶來遠近和空間感，讓觀看者感覺就像在看一個具有深度感的房間，使得視線自動被引導到房間中間，彷彿可以走入室內。

房間由前景的地板、地毯、盆栽及沙發形成層次感
牆面的兩側區分了不同空間區域，增強了立體感

越遠的地方，看到的尺寸越小，這就是透視法，也與日常經驗一致。房間內部的長方形元素（沙發扶手、牆、門、窗格）也都朝向同一點，讓空間感更具體。若再加入細部光影，例如桌邊小陰影、窗格陰影投射，空間感會更豐富。

問題就是它其實不是一幅平面畫作，而是中央凸起來的立體摺紙作品，也就是中央的白色牆面、掛圖離觀察者是最近的，看起來最近的地面、吊燈反而離觀察者最遠，也就是反向透視的錯視覺，讓空間看似向內延伸，但實際上是向外凸出。

生活科學－氣壓－熱水瓶

早期的熱水瓶常用氣壓給水的設計，主要是利用空氣壓力差來將熱水從瓶內向出水口推出。使用的方式就是手動按壓瓶蓋頂部的圓形按鈕（以前的按鈕很大），當氣壓泵浦被壓縮時產生壓力，並將氣體壓入熱水瓶內（水面以上）的空間。

氣體進入瓶內對液面產生壓力，然而內部氣壓並無法壓縮液體，於是只能將液體壓向導管（在瓶底，才能將瓶中大部分的水推出，連接出水口），最後液體才由出水口出來。少了些許液體後，瓶內水面下降，氣體佔有的空間隨之增加，使氣壓減少，水流隨即停止。

出水口附近還有重要的逆止閥，除了控制液體的流出與停止，也防止液體與氣體回流。另外，除了加強瓶蓋的氣密性，提升氣壓工作效率外，還有就是不能讓氣壓過大，進而導致泵浦、瓶體破裂的氣壓安全閥。

雖然手動按壓方式具有結構簡單、使用安全、不需電源、低故障率的優點，但像是受限於壓力而使得出水速度慢、無法精準控制出水量、氣壓泵浦老化、漏氣等缺點也促使電動泵浦的問世。

 
電動供應飲料的le Petit Julien（尿尿小童）和Merlion（魚尾獅）
但不能使用在碳酸飲料上…咦？產品的賣點不就是要喝啤酒嗎？

使用者只需輕觸按鍵即可利用控制板啟動微型電動泵浦，便能自動送氣產生穩定的氣壓將水推出，出水後，控制板再關閉氣泵，使內部氣壓釋放或穩定。但省時省力之外伴隨而來的缺點則是需要電源，遇停電無法使用、有電路故障的風險。

科學玩具－力學－雙截球棒

中央大學理學院科學教育中心的演示實驗室裡，不時傳來活動溝通與論證的聲音，這正是朱教授與她的助理小智日常工作的場景。那位戴著眼鏡、身形瘦高的朱教授，正與小智面對著一個巨大的、形狀不規則的巨型機械。它重得驚人，也已經超出了常人的搬運能力。

小智：「教授，這東西到底有多重？我們真的要用蠻力搬動它嗎？」

朱教授指向演講臺上的一個提示牌，上面寫著斗大的字：考慮力矩。

「記住，在物理學的世界裡，光是力氣大是沒有用的！」朱教授說道，她的聲音充滿了張力。「我們現在所面對的，是一個轉動平衡的問題。需要考慮的不只是力量，而是力矩！」

力矩，是描述使物體產生旋轉的物理量。當我們推或拉一個物體時，如果這個力沒有直接作用於物體的重心或通過物體的轉軸，它就會有旋轉的傾向。

朱教授轉身從一個細長的紙箱中取出了一支外觀光滑、紋理清晰的木製球棒，上面還烙印著「國立中央大學物理演示實驗室」的字樣，證明它是專門的教學工具。

 
物理演示實驗室推廣的秘密武器：尋找物體重心、力矩平衡、甜蜜點
平常可妥善存放在車上，也可以用來護身

「注意看，它不是普通的球棒。」朱教授將球棒緩緩地水平抬起，僅用手指便找到了能讓球棒紋絲不動、完美平衡的點，也就是它的重心。「手指支撐著重心時，球棒雖然有重量，但它依然保持靜止。為什麼？」朱教授問道。

小智思考了一下：「因為兩邊的重量一樣嗎？」

朱教授搖了搖頭：「當支撐點在重心處，兩邊的重量不一定相等，關鍵在於力矩平衡。」

將球棒的重量當視為是左右分開的兩部分，左邊的重量會產生讓球棒逆時針旋轉的力矩​，而右邊的重量則會產生讓球棒順時針旋轉的力矩。由於兩邊的重量乘上它們各自到支撐點的距離（力臂），順時針力矩恰好等於逆時針力矩，使得合力矩為零。

高瘦的朱教授使出了她的「殺手鐧」，輕輕一扭，便將球棒從中間乾淨俐落地分開了，成為長短不一的兩截短棒：較重、較粗的擊球端和較輕、較細的握把端。

分成兩段的球棒，有各自的重量及重心
且距離支點（切斷處）的距離也不相同

「想用手指撐起其中的任何一截，也必須找到它們各自的重心。來，試試看。」朱教授指導道。

小智找到兩截球棒的重心位置後，終於將球棒的原理與眼前的難題聯繫了起來。目光轉回到實驗室裡那個龐然大物，小智恍然大悟。

「教授，我們不需要更大的力量，而是需要更長的力臂，對嗎？」

朱教授滿意地點了點頭：「即使是我們這種體力相對不佔優勢的人，也能透過增加力臂，從而產生足夠大的力矩，來抵抗或穩定這個龐然大物的重量力矩。」

「合力平衡與合力矩平衡是物理、工程和設計的基礎，但力量是蠻勁，而力矩是巧勁。精確掌握力矩的計算，才能像這根拆解的球棒一樣，輕鬆地操控龐然大物，在物理世界中獲得四兩撥千斤的智慧。」

那麼，適不適合只從力矩平衡的觀點來決斷所有的情境問題？讓我們一起來破解香噴噴的烤地瓜分配問題吧。

圖文來源：易迷惑的物理問題（問10　我喜歡的烤蕃薯）

一郎及二郎兩位兄弟，聽到了賣烤蕃薯的叫賣聲後跑出來，但是把兩個人的零用錢合起來卻只能買一個。

他們苦於等分這個烤蕃薯，後來依照一郎的建議，決定用線吊著烤蕃薯。

把線調整了幾次之後，烤蕃薯變成水平。

最後是一郎吃粗的一端，二郎吃細的一端，到底是？

１、一郎佔便宜。

２、二郎佔便宜。

或

３、兩個人吃的量完全相等。

生活科技－維修－線控仿生獸

線控六足仿生獸是國二的課程，透過手搖發電驅動TT馬達正轉或反轉，再帶動連桿依序動作。它是能源與轉換的課程，也可以當做是進入電與控制的銜接過程。

不過在製作過程中，難免發生意外，而且不是使人受傷的意外，而是能源無法傳導，也就無法動作，更花了一段時間查找原因。

不管手搖發電端如何努力地快轉，左側作▲記號的TT馬達就是不動
代表的是產生的電能沒有確實地傳輸到另一端

由於連桿在製作與組裝上並無大礙，試運轉沒有問題，眼睛觀察就行。手搖發電端也確實可以產生電能。因此查找的主軸是電路，確定檢測方向後，就分部位依序使用三用電表的蜂鳴檔測試。

首先外接3V電池組（直流電源）的TT馬達，有無負載皆可正常轉動，代表銅極接點無問題，齒輪組也沒有異音。接著是銲點，測試後也無冷銲或虛銲。

因此就剩下SM對插連接線了，沒想到竟然就在這邊找到斷路的原因，這種2P的連接線買來的時候，只要將裸線端銲接在電器（負載）上，讓公母頭對插以串接的方式延長電路，使用上是方便，但細小的線徑的風險則是易斷易鬆脫。

戰犯是它，斷點在公頭內部
斷路的特徵是手搖發電端在轉動時，阻力並沒有通路時大

和買現成的杜邦線一樣，都有可能出現不良品，甚至在剝線的時候誤將銅線與公母頭扯開，由於是斷在內部或連接處，無法目視查找，真的得耗費不算短的時間除錯。而且是換了另一條後，還是斷路，平常都沒這麼高的中獎機率。

生活科技－維修－緊急停止開關更換

急停開關是生活科技老師在科技教室裡一定會接觸到的東西，上課前後皆是如此。生科教室裡的迴路配置是即使是1個開關故障了，其他角落的另外3組急停開關仍可以緊急使用。

由於壞掉的僅是脆化的銀色套環，無法固定時，開關便不能旋轉復歸
而且市面上沒有單賣這個零件

其解方有二：【利用外力將套環鎖固】或是【更換新品】。由於不知道塑膠製品何時還會再裂開或是從其他地方裂解，所以決定換新。

本來查詢的關鍵字是ROKO，後來發現它其實是按鈕開關盒的廠牌，雖然多花了一點時間，但也順便認識這家公司的其他產品。

 
確認開關的規格、適用電壓以及形式照片中的形式
是B開關，也就是常閉(NC)開關，按下去時則切換為斷路模式

繼續往內拆，看到開關上寫的是AUSPICIOUS，在官網型錄中查詢到類似的品項。

還有要確認開關頸部的大小與孔洞能匹配，才能正確地安裝在開關盒上

除了透過客服信箱與製造公司（漢鼎）魚雁往返外，也在電話中得知台南中西區有經銷商（益成自動控制），原廠客服人員並熱心地從中牽線。此外，也透過線上購物平台先諮詢、確認型號與存貨。

連日豪雨後終於放晴，終於有時間去採買及更換

工序如下：

一、斷電。

二、轉鬆固定螺絲，卸下開關盒前蓋。

三、旋開紅色蘑菇頭，並卸除銀色套環。

 

四、鬆開Y型端子的固定螺絲，移開火線及中性線。

五、反向操作，換上新品。

 

六、復電測試，順利完工。