Newton mozgástörvényei szerint a kiegyensúlyozatlan erő az, amely megváltoztatja annak a tárgynak a mozgását, amelyre az erőt alkalmazzák. A nyugalmi vagy az egyenletes mozgásban lévő tárgy nyugalomban vagy változatlan mozgásban folytatódik, kivéve, ha kiegyensúlyozatlan erőnek van kitéve. Ebben az esetben az objektum az egyenlet szerint az erő irányába gyorsul: az erő megegyezik a tömeg és a gyorsulás szorzatával. A kiegyensúlyozatlan erő tovább gyorsítja az objektumot, amíg új ellenerő ki nem épül és új erőegyensúly létre nem jön. A felgyorsított tárgy ekkor állandó sebességet tart fenn, és a korábban kiegyensúlyozatlan erőt az új erő kiegyensúlyozza.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A kiegyensúlyozatlan erő olyan erő, amely megváltoztatja annak a tárgynak a helyzetét, sebességét vagy irányát, amelyre alkalmazzák. A kiegyensúlyozatlan erő gyorsítja az objektumot az erő nagyságával egyenesen és az objektum tömegével fordítottan arányos gyorsulással.
Hogyan működnek a kiegyensúlyozatlan erők
Stabil állapotban az összes erőt kiegyenlítik az összes objektummal, akár nyugalmi helyzetben, akár rögzített sebességgel egy adott irányba haladva. Ha az egyik erő növekszik vagy új erőt vezet be, akkor a helyzet megváltozhat, a növekvő vagy az új erő erősségétől függően. Ha a növekvő erő vagy az új erő gyenge, új erőegyensúly jön létre, és semmi sem változik. Ha a növekvő vagy új erő túl erőssé válik a meglévő erőegyensúly számára, a tárgyak felgyorsulnak, elmozdulnak és megváltoztatják helyzetüket vagy sebességüket. A helyzet addig fog változni, amíg új erőviszonyokat el nem érnek.
Például egy semleges úton egyenes, lapos autópályán guruló autó több kiegyensúlyozott és kiegyensúlyozatlan erőnek van kitéve. A lefelé toló autó súlyát pontosan kiegyensúlyozza a járda felfelé toló ereje. Az autó ezért nem gyorsul felfelé vagy lefelé. A járdán gördülő gumik súrlódása és a levegő ellenállása két kiegyensúlyozatlan erő, amely az autó lassítására hat. Az autó tehetetlensége gördíti az autót, de a két kiegyensúlyozatlan erő megállásig lassítja. Amikor az autó megáll, minden erő ismét egyensúlyban van, és nincs új gyorsulás, hacsak a sofőr beindítja az autót és elhajt, új kiegyensúlyozatlan erővel, amely legyőzi az előző kettőt erők.
Közös kiegyensúlyozatlan erők
A gyakran kiegyensúlyozatlan közös erők magukban foglalják a gravitációs erőt és az alkalmazott erőket. Ha ezek az erők kiegyensúlyozatlanok, az objektumok felgyorsulnak, megváltoztatják helyzetüket, és új konfigurációkat találnak, amelyekhez minden erő ismét kiegyensúlyozott.
A tárgy súlya a gravitáció által az adott tárgyra kifejtett erő. Ha egy alma egy fában lóg, a lefelé irányuló gravitációs erőt az alma szárának egy ághoz rögzített felfelé irányuló ereje egyensúlyozza ki. Miután az alma megérett, a szár leválik. Ebben a pillanatban a felfelé irányuló erő nullává válik, és lefelé kiegyensúlyozatlan nehézségi erő van. Leesik az alma. Amikor a földre ér, a Föld új felfelé irányuló erőt biztosít, amely megegyezik a gravitációs erővel, és a helyzet ismét kiegyensúlyozott.
Az alkalmazott erők azért fontosak, mert objektumok mozgatására használják őket meghatározott céloknak megfelelően. Például ahhoz, hogy az étkezőasztalt a szoba másik oldalára vigye a falhoz, egy vagy több ember erőt fejt ki annak megnyomásával. Az új erő alkalmazása előtt minden egyensúlyban van.
Eleinte lehet, hogy az emberek nem nagyon erőlködnek, és az asztal nem mozog. Ezután az emberek az asztalon nyomulnak, a lábuk pedig a súrlódás erejével a padlón nyomja. Hasonlóképpen az asztal ugyanolyan erővel tolódik vissza, mivel a lábai súrlódnak a padlón. Végül az emberek elég erősen nyomulnak ahhoz, hogy kiegyensúlyozatlan erőt hozzanak létre az asztal súrlódásának leküzdésére, és az asztal felgyorsul, hogy átsuhanjon a padlón. Amikor az emberek a falhoz nyomják, új erőviszonyok és új, stabil állapotú helyzet alakul ki. Mindezekben az esetekben a kiegyensúlyozatlan erők új, kiegyensúlyozott helyzetbe hozzák a tárgyak újrarendezését.