生活中的科學

生活中的科學EP18-萬用手機架

浣熊老師

Dec 11, 2024 • 8 min read

大家好我是浣熊老師，大家有使用過手機架的經驗嗎？隨著智慧型手機的普及，現在已經進入了人手一機的時代，若是有一個能夠固定手機的手機架，便能夠空出雙手來觀看手機，不論在吃飯或是工作的時候都非常方便唷！

今天浣熊老師要帶大家使用積木來創造一個萬用手機架，不管是哪一種尺寸的手機都能夠牢牢固定住哦！

現在就讓浣熊老師一步步教大家如何製作吧！

◆ 組裝步驟

第一步我們要來做出萬用手機架背面的滑軌，需要使用到5x15孔長方框、15孔超長條以及20mm 軸扣鍵(圖一)，依照圖示使用20mm 軸扣鍵連接15孔超長條以及5x15孔長方框(圖二)，完成滑軌的製作。

第二步我們要來做出萬用手機架的伸縮桿，需要使用到15孔超長條、5孔長條、3孔超長條、長結合鍵以及短結合鍵(圖三)，依照圖示將15孔超長條以外的零件組裝成部件A以及部件B(圖四)。

接著依照圖示先將部件A與15孔超長條結合，最後再安裝上部件B(圖五)，完成伸縮桿的製作。

我們可以將伸縮桿放在萬用手機架背面的滑軌之間，並確保伸縮桿能在滑軌中自由滑動(圖六)。

第三步我們要將橡皮筋安裝在萬用手機架上，需要使用到橡皮筋以及20mm 軸扣鍵，首先將橡皮筋套入20mm 軸扣鍵的溝槽(圖七)，接著依照圖示將20mm 軸扣鍵安裝在5x15孔長方框上，最後將橡皮筋的另一端穿過3孔超長條的孔洞，完成後再套回20mm 軸扣鍵當中，橡皮筋就固定好囉(圖八)。

第四步我們要製作穩定伸縮桿的部件，需要使用到5孔長條以及20mm 軸扣鍵(圖九)，依照圖示將零件組裝成部件C以及部件D(圖十)。

接著分別將部件C以及部件D安裝在伸縮桿以及滑軌上(圖十一)，這兩個部件就像是護欄一樣，能夠防止伸縮桿在滑動時脫離滑軌。

現在可以來進行滑動機構的測試了，當我們將伸縮桿拉出來時，橡皮筋會因為受力而產生形變；當我們放手時，伸縮桿會因為彈力的作用滑動回原本的位置(影片一)。

(影片一)

第五步我們要製作固定手機的卡榫，需要使用到3孔1/4弧長條(圖十二)，依照圖示將它們安裝在萬用手機架的正面(圖十三)。

第六步我們要製作萬用手機架的腳架，需要使用到11孔長條、5孔超長條以及長結合鍵(圖十四)，依照圖示將零件組裝成部件E以及部件F(圖十五)。

接著依照圖示將部件E以及部件F安裝在滑軌側邊的孔洞(圖十六)，完成腳架的製作。

這樣我們就完成萬用手機架囉，你可以向後轉動腳架，測試看看萬用手機架能不能穩定的站立在桌面上(圖十七)，現在就讓我們一起看看它的操作方式吧！

◆ 模型操作

在安裝手機時，需要將手機上緣抵在萬用手機架上方的卡榫，接著向上推動手機帶動伸縮桿往上滑動，在確認手機下緣能夠進入萬用手機架下方的卡榫後，便能夠放手讓橡皮筋的彈力帶動伸縮桿扣住手機，達到穩固的效果(00:00~00:20)。你也可以透過轉動腳架的方式改變萬用手機架的傾斜角度(00:21~00:40)，來達到最好的觀看效果唷(影片二)。

(影片二)

在拆下手機時，同樣需要向上推動手機，在確認手機下緣脫離萬用手機架下方的卡榫後，便能夠順利取出手機囉(00:00~00:05)。如果有收納的需求時，也可以將腳架轉動至與滑軌平行(00:06~00:12)，來達到節省空間的效果(影片三)。

(影片三)

◆結語

這次浣熊老師製作了一個萬用手機架，但這僅僅只是眾多手機架的其中一種而已，市面上的手機架不論是造型或功能都十分五花八門，有的能夠任意切換成直式與橫式方向、有的能夠直接掛在脖子上、有的能夠固定在機車或是汽車上，你可以試著改造萬用手機架，讓它增加各式各樣的功能吧！

今天的分享就到這邊，喜歡這篇文章的話記得幫浣熊老師大力分享出去，我們下次見囉，拜拜！

◆科學原理：

萬用手機架主要使用到空間桁(ㄏㄤˊ) 架的結構以及彈力的科學原理，桁架由許多單一的元件組成，運用結構力學與幾何概念將平面的元件組合成立體的結構，且能夠進行一定程度的負重。當我們轉動腳架讓萬用手機架站立時，可以看到腳架、滑軌與桌面共同形成了一個三角形(圖十八)，而三角形正是能夠以最少元件組成的穩定結構。