Σύμφωνα με τους Νόμους της Κίνησης του Νεύτωνα, μια μη ισορροπημένη δύναμη είναι αυτή που προκαλεί μια αλλαγή στην κίνηση του αντικειμένου στο οποίο εφαρμόζεται η δύναμη. Ένα αντικείμενο σε κατάσταση ηρεμίας ή ένα αντικείμενο σε σταθερή κίνηση συνεχίζεται σε κατάσταση ηρεμίας ή σε αμετάβλητη κίνηση, εκτός εάν υποβάλλεται σε μια μη ισορροπημένη δύναμη. Σε αυτήν την περίπτωση, το αντικείμενο επιταχύνεται προς την κατεύθυνση της δύναμης σύμφωνα με την εξίσωση: η δύναμη ισούται με την επιτάχυνση της μάζας. Μια μη ισορροπημένη δύναμη συνεχίζει να επιταχύνει ένα αντικείμενο έως ότου δημιουργηθεί μια νέα αντίσταση και να δημιουργηθεί μια νέα ισορροπία δυνάμεων. Το επιταχυνόμενο αντικείμενο στη συνέχεια διατηρεί σταθερή ταχύτητα και η προηγουμένως μη ισορροπημένη δύναμη εξισορροπείται από τη νέα δύναμη.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Μια μη ισορροπημένη δύναμη είναι μια δύναμη που αλλάζει τη θέση, την ταχύτητα ή την κατεύθυνση του αντικειμένου στο οποίο εφαρμόζεται. Η μη ισορροπημένη δύναμη επιταχύνει το αντικείμενο με την επιτάχυνση ανάλογη προς το μέγεθος της δύναμης και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα του αντικειμένου.
Πώς λειτουργούν οι μη ισορροπημένες δυνάμεις
Σε κατάσταση σταθερής κατάστασης, όλες οι δυνάμεις ισορροπούνται με όλα τα αντικείμενα είτε σε ηρεμία είτε κινούνται σε μια δεδομένη κατεύθυνση με σταθερή ταχύτητα. Εάν μια δύναμη αρχίσει να αυξάνεται ή εισάγεται μια νέα δύναμη, η κατάσταση μπορεί να αλλάξει, ανάλογα με τη δύναμη της αύξησης ή τη νέα δύναμη. Εάν η αυξανόμενη δύναμη ή η νέα δύναμη είναι αδύναμη, δημιουργείται μια νέα ισορροπία δυνάμεων και τίποτα δεν αλλάζει. Εάν η αυξανόμενη ή νέα δύναμη γίνει πολύ ισχυρή για την υπάρχουσα ισορροπία δυνάμεων, τα αντικείμενα θα επιταχυνθούν, θα κινηθούν και θα αλλάξουν τη θέση ή την ταχύτητά τους. Η κατάσταση θα συνεχίσει να αλλάζει έως ότου επιτευχθεί μια νέα ισορροπία δυνάμεων.
Για παράδειγμα, ένα αυτοκίνητο που κινείται με ουδέτερο τρόπο σε μια ευθεία, επίπεδη εθνική οδό υπόκειται σε πολλές ισορροπημένες και ανισορροπημένες δυνάμεις. Το βάρος του αυτοκινήτου προς τα κάτω ισορροπείται ακριβώς από τη δύναμη του πεζοδρομίου προς τα πάνω. Το αυτοκίνητο επομένως δεν επιταχύνει προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Η τριβή των ελαστικών που κυλούν στο πεζοδρόμιο και η αντίσταση του αέρα είναι δύο μη ισορροπημένες δυνάμεις που ενεργούν για να επιβραδύνουν το αυτοκίνητο. Η αδράνεια του αυτοκινήτου κρατά το αυτοκίνητο να κυλά, αλλά οι δύο μη ισορροπημένες δυνάμεις το επιβραδύνουν σε μια στάση. Όταν το αυτοκίνητο σταματά, όλες οι δυνάμεις ισορροπούν και πάλι και δεν υπάρχει νέα επιτάχυνση, εκτός αν το Ο οδηγός ξεκινά το αυτοκίνητο και απομακρύνεται, προσθέτοντας μια νέα ισορροπημένη δύναμη που ξεπερνά τα δύο προηγούμενα δυνάμεις.
Κοινές μη ισορροπημένες δυνάμεις
Οι κοινές δυνάμεις που συχνά δεν είναι ισορροπημένες περιλαμβάνουν τη δύναμη της βαρύτητας και τις εφαρμοζόμενες δυνάμεις. Όταν αυτές οι δυνάμεις δεν είναι ισορροπημένες, τα αντικείμενα επιταχύνουν, αλλάζουν τη θέση τους και βρίσκουν νέες διαμορφώσεις για τις οποίες όλες οι δυνάμεις είναι πάλι ισορροπημένες.
Το βάρος ενός αντικειμένου είναι η δύναμη που ασκείται από τη βαρύτητα σε αυτό το αντικείμενο. Εάν ένα μήλο κρέμεται σε ένα δέντρο, η προς τα κάτω δύναμη βαρύτητας εξισορροπείται από την ανοδική δύναμη του στελέχους του μήλου που συνδέεται με ένα κλαδί. Μόλις το μήλο ωριμάσει, το στέλεχος αποσπάται. Εκείνη τη στιγμή η ανοδική δύναμη γίνεται μηδέν και υπάρχει μια ανισορροπημένη δύναμη βαρύτητας προς τα κάτω. Το μήλο πέφτει. Όταν χτυπά το έδαφος, η Γη παρέχει μια νέα ανοδική δύναμη ίση με τη δύναμη της βαρύτητας και η κατάσταση είναι πάλι ισορροπημένη.
Οι εφαρμοσμένες δυνάμεις είναι σημαντικές επειδή χρησιμοποιούνται για την κίνηση αντικειμένων σύμφωνα με συγκεκριμένους σκοπούς. Για παράδειγμα, για να μετακινήσετε ένα τραπέζι τραπεζαρίας στην άλλη πλευρά του δωματίου σε έναν τοίχο, ένας ή περισσότεροι άνθρωποι ασκούν δύναμη πιέζοντάς τον. Πριν εφαρμοστεί η νέα δύναμη, όλα είναι ισορροπημένα.
Στην αρχή οι άνθρωποι μπορεί να μην πιέζουν πολύ δυνατά και το τραπέζι δεν κινείται. Στη συνέχεια, οι άνθρωποι σπρώχνουν στο τραπέζι και τα πόδια τους σπρώχνουν στο πάτωμα με τη δύναμη της τριβής. Ομοίως, το τραπέζι σπρώχνει πίσω με ίση δύναμη λόγω της τριβής των ποδιών του στο πάτωμα. Τελικά οι άνθρωποι σπρώχνουν αρκετά δυνατά για να δημιουργήσουν μια ανισορροπημένη δύναμη για να ξεπεράσουν την τριβή του τραπεζιού και ο πίνακας επιταχύνει να γλιστρήσει πέρα από το πάτωμα. Όταν οι άνθρωποι το έχουν σπρώξει στον τοίχο, υπάρχει μια νέα ισορροπία δυνάμεων και μια νέα, σταθερή κατάσταση. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, οι μη ισορροπημένες δυνάμεις προκαλούν μια αναδιάταξη των αντικειμένων σε μια νέα, ισορροπημένη κατάσταση.