平衡之美IV

生活科學趣談

這是目前十分火紅的抒壓小物  Floating compression(Tensegrity Sculptures)

正方形底座的版本:

樂高版本:

科學原理:
這些看起來似乎是違反重力的漂浮物體,關鍵在於中間那條繩子。由於繩子無法壓縮而只能提供緊繃的拉力,因此若是缺少中間那條繫線,上方的平台就會垮下來。所以只要拉緊中間那條繫繩,就會將上方的平台向上抬升,從而拉緊四周的繩子(可以是2條、3條或4條)。對於上方的平台而言,中央的繫繩施予它向上的拉力,四周的繩子則施予它向下的拉力,平台重量加上這些向下的拉力總和等於向上的拉力。但是只有合力為零未必能撐起上方的平台,還必須符合「向下的合力作用點恰位於中央繫繩的正上方」。這個”向下的合力作用點”就是以此點當支點時,重力與四周繩拉力對此點的合力矩為零,如此才能符合合力為零(不移動)且合力矩為零(不轉動)的靜力平衡。因此必須細心調整四周各繩的拉力,這也是這個實驗能否成功的關鍵。至於下列這個 Flying Man 玩具,由於重心偏前方,所以必須在其後方使用錢幣當配重來調整重心位置

 

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