Newtonin liikelakien mukaan epätasapainoinen voima on sellainen, joka aiheuttaa muutoksen objektin liikkeessä, johon voimaa kohdistetaan. Lepotilassa oleva tai tasaisessa liikkeessä oleva esine jatkuu levossa tai muuttumattomana, ellei sille kohdistu epätasapainoista voimaa. Siinä tapauksessa esine kiihtyy voiman suuntaan yhtälön mukaan: voima on massa kertaa kiihtyvyys. Epätasapainoinen voima jatkaa kohteen kiihdyttämistä, kunnes uusi vastavoima muodostuu ja uusi voimatasapaino syntyy. Kiihdytetty kohde ylläpitää sitten tasaista nopeutta, ja uusi voima tasapainottaa aiemmin epätasapainoista voimaa.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Epätasapainoinen voima on voima, joka muuttaa kohteen asemaa, nopeutta tai suuntaa, johon sitä kohdistetaan. Epätasapainoinen voima kiihdyttää kohdetta kiihtyvyydellä, joka on suoraan verrannollinen voiman kokoon ja kääntäen verrannollinen kohteen massaan.
Kuinka epätasapainoiset voimat toimivat
Tasaisessa tilassa kaikki voimat tasapainotetaan kaikkien esineiden kanssa joko levossa tai liikkuvat tiettyyn suuntaan kiinteällä nopeudella. Jos yksi voima alkaa kasvaa tai uusi voima otetaan käyttöön, tilanne voi muuttua lisääntyvän tai uuden voiman voimasta riippuen. Jos lisääntyvä voima tai uusi voima on heikko, syntyy uusi voimatasapaino eikä mikään muutu. Jos kasvava tai uusi voima tulee liian voimakkaaksi olemassa olevalle voimatasapainolle, esineet kiihtyvät, liikkuvat ja muuttavat sijaintiaan tai nopeuttaan. Tilanne muuttuu jatkuvasti, kunnes uusi voimatasapaino saavutetaan.
Esimerkiksi autolla, joka liikkuu vapaalla suoralla, tasaisella moottoritiellä, kohdistuu useita tasapainotettuja ja epätasapainoisia voimia. Alas työntävän auton paino tasapainotetaan täsmälleen ylöspäin työntyvän päällysteen voimalla. Auto ei siis kiihdy ylös tai alas. Jalkakäytävällä liikkuvien renkaiden kitka ja ilman vastus ovat kaksi epätasapainoista voimaa, jotka vaikuttavat auton hidastamiseen. Auton hitaus pitää auton liikkeessä, mutta kaksi epätasapainoista voimaa hidastavat sen pysähtymiseen. Kun auto pysähtyy, kaikki voimat ovat taas tasapainossa eikä uutta kiihdytystä tule, ellei kuljettaja käynnistää auton ja ajaa pois lisäämällä uuden epätasapainoisen voiman, joka voittaa edelliset kaksi voimat.
Yhteiset epätasapainoiset voimat
Yhteisiin voimiin, jotka ovat usein epätasapainossa, kuuluvat painovoima ja käytetyt voimat. Kun nämä voimat ovat epätasapainossa, esineet kiihtyvät, muuttavat sijaintiaan ja löytävät uusia kokoonpanoja, joille kaikki voimat ovat taas tasapainossa.
Esineen paino on painovoiman kyseiseen esineeseen kohdistama voima. Jos omena ripustaa puuhun, alaspäin suuntautuva painovoima tasapainottuu oksalle kiinnitetyn omenan varren ylöspäin suuntautuvalla voimalla. Kun omena on kypsä, varsi irtoaa. Sillä hetkellä ylöspäin suuntautuva voima muuttuu nollaksi, ja alaspäin on epätasapainoinen painovoima. Omena putoaa. Kun se osuu maahan, maa antaa uuden ylöspäin suuntautuvan voiman, joka on yhtä suuri kuin painovoima, ja tilanne on jälleen tasapainossa.
Käytetyt voimat ovat tärkeitä, koska niitä käytetään esineiden siirtämiseen erityistarkoitusten mukaisesti. Esimerkiksi ruokapöydän siirtämiseksi huoneen toiselle puolelle seinää vasten yksi tai useampi ihminen käyttää voimaa työntämällä sitä. Ennen uuden voiman käyttämistä kaikki on tasapainossa.
Aluksi ihmiset eivät välttämättä työnnä kovasti, eikä pöytä liiku. Sitten ihmiset työntävät pöytää ja jalat työntävät lattiaa kitkavoimalla. Vastaavasti pöytä työntyy taaksepäin yhtä voimakkaasti johtuen sen jalkojen kitkasta lattiaan. Lopulta ihmiset työntyvät tarpeeksi kovasti luomaan epätasapainoisen voiman pöydän kitkan voittamiseksi, ja pöytä kiihtyy liukumaan lattian yli. Kun ihmiset ovat työntäneet sen seinää vasten, on uusi voimatasapaino ja uusi vakaan tilan tilanne. Kaikissa näissä tapauksissa epätasapainoiset voimat aiheuttavat esineiden uudelleenjärjestelyn uuteen, tasapainoiseen tilanteeseen.