Ifølge Newtons bevægelseslove er en ubalanceret kraft, der forårsager en ændring i bevægelsen af det objekt, som kraften påføres. En genstand i hvile eller en genstand i jævn bevægelse fortsætter i hvile eller i uændret bevægelse, medmindre den udsættes for en ubalanceret kraft. I så fald accelererer objektet i retning af kraften i henhold til ligningen: kraft er lig med masse gange acceleration. En ubalanceret kraft fortsætter med at fremskynde et objekt, indtil der oprettes en ny modstyrke og en ny styrkebalance er etableret. Det accelererede objekt opretholder derefter en stabil hastighed, og den tidligere ubalancerede kraft afbalanceres af den nye kraft.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
En ubalanceret kraft er en kraft, der ændrer positionen, hastigheden eller retningen af det objekt, som det påføres. Den ubalancerede kraft fremskynder objektet med accelerationen direkte proportionalt med kraftens størrelse og omvendt proportional med genstandens masse.
Hvordan ubalancerede kræfter fungerer
I en stabil tilstand er alle kræfter afbalanceret med alle objekter enten i ro eller bevæger sig i en given retning med en fast hastighed. Hvis en kraft begynder at stige, eller en ny styrke introduceres, kan situationen ændre sig afhængigt af styrken af den stigende eller den nye styrke. Hvis den stigende kraft eller nye styrke er svag, etableres en ny styrkebalance, og intet ændrer sig. Hvis den stigende eller nye kraft bliver for stærk til den eksisterende styrkebalance, vil objekter accelerere, bevæge sig og ændre deres position eller hastighed. Situationen vil fortsætte med at ændre sig, indtil en ny styrkebalance er opnået.
For eksempel er en bil, der ruller i neutral på en lige, flad motorvej, udsat for flere afbalancerede og ubalancerede kræfter. Vægten af den bil, der skubber ned, afbalanceres nøjagtigt af fortovets kraft, der skubber op. Bilen accelererer derfor ikke op eller ned. Friktionen af dækkene, der ruller på fortovet, og luftens modstand er to ubalancerede kræfter, der virker til at bremse bilen. Bilens inerti holder bilen i gang, men de to ubalancerede kræfter bremser den til et stop. Når bilen stopper, er alle kræfter i balance igen, og der er ingen ny acceleration, medmindre chaufføren starter bilen og kører væk og tilføjer en ny ubalanceret kraft, der overvinder de to foregående kræfter.
Almindelige ubalancerede kræfter
Fælles kræfter, der ofte er ubalancerede, inkluderer tyngdekraften og anvendte kræfter. Når disse kræfter er ubalancerede, accelererer objekter, ændrer deres position og finder nye konfigurationer, hvor alle kræfter igen er afbalanceret.
Vægten af et objekt er den kraft, der udøves af tyngdekraften på den genstand. Hvis et æble hænger i et træ, afbalanceres tyngdekraftens nedadgående kraft af den opadgående kraft af æblets stilk, der er fastgjort til en gren. Når æblet er modent, løsnes stammen. I det øjeblik bliver den opadgående kraft nul, og der er en ubalanceret tyngdekraft nedad. Æblet falder. Når den rammer jorden, giver Jorden en ny opadgående kraft svarende til tyngdekraften, og situationen er igen afbalanceret.
Anvendte kræfter er vigtige, fordi de bruges til at flytte objekter i overensstemmelse med specifikke formål. For eksempel for at flytte et spisebord til den anden side af rummet mod en væg anvender en eller flere mennesker en kraft ved at skubbe den. Før den nye kraft påføres, er alt i balance.
Først skubber folket måske ikke meget hårdt, og bordet bevæger sig ikke. Derefter skubber folk på bordet, og deres fødder skubber på gulvet med friktionskraften. Tilsvarende skubber bordet tilbage med en lige kraft på grund af benens friktion på gulvet. Til sidst skubber folket hårdt nok til at skabe en ubalanceret kraft til at overvinde friktionen på bordet, og bordet accelererer med at glide over gulvet. Når folket har skubbet det mod muren, er der en ny styrkebalance og en ny situation i stabil tilstand. I alle disse tilfælde forårsager ubalancerede kræfter en omlægning af objekter til en ny, afbalanceret situation.
