De acordo com as Leis do Movimento de Newton, uma força desequilibrada é aquela que causa uma mudança no movimento do objeto ao qual a força é aplicada. Um objeto em repouso ou em movimento constante continua em repouso ou em movimento inalterado, a menos que seja sujeito a uma força desequilibrada. Nesse caso, o objeto acelera na direção da força de acordo com a equação: força é igual a massa vezes aceleração. Uma força desequilibrada continua a acelerar um objeto até que uma nova força contrária se acumule e um novo equilíbrio de forças seja estabelecido. O objeto acelerado então mantém uma velocidade constante, e a força previamente desequilibrada é equilibrada pela nova força.
TL; DR (muito longo; Não li)
Uma força desequilibrada é uma força que altera a posição, velocidade ou direção do objeto ao qual é aplicada. A força desequilibrada acelera o objeto com a aceleração diretamente proporcional ao tamanho da força e inversamente proporcional à massa do objeto.
Como funcionam as forças desequilibradas
Em uma situação de estado estacionário, todas as forças são equilibradas com todos os objetos em repouso ou se movendo em uma determinada direção com uma velocidade fixa. Se uma força começa a aumentar ou uma nova força é introduzida, a situação pode mudar, dependendo da força da força crescente ou da nova força. Se a força crescente ou a nova força for fraca, um novo equilíbrio de forças é estabelecido e nada muda. Se a força crescente ou nova se tornar muito forte para o equilíbrio de forças existente, os objetos irão acelerar, se mover e mudar sua posição ou velocidade. A situação continuará mudando até que um novo equilíbrio de forças seja alcançado.
Por exemplo, um carro rolando em neutro em uma rodovia reta e plana está sujeito a várias forças equilibradas e desequilibradas. O peso do carro empurrando para baixo é exatamente equilibrado pela força do asfalto empurrando para cima. O carro, portanto, não acelera para cima ou para baixo. O atrito dos pneus rolando no pavimento e a resistência do ar são duas forças desequilibradas que atuam para desacelerar o carro. A inércia do carro o mantém em movimento, mas as duas forças desequilibradas o reduzem até parar. Quando o carro para, todas as forças estão novamente em equilíbrio e não há nova aceleração, a menos que o motorista liga o carro e vai embora, adicionando uma nova força desequilibrada que supera as duas anteriores forças.
Forças desequilibradas comuns
As forças comuns que geralmente são desequilibradas incluem a força da gravidade e as forças aplicadas. Quando essas forças estão desequilibradas, os objetos aceleram, mudam de posição e encontram novas configurações para as quais todas as forças são novamente equilibradas.
O peso de um objeto é a força exercida pela gravidade sobre esse objeto. Se uma maçã está pendurada em uma árvore, a força da gravidade para baixo é equilibrada pela força para cima do caule da maçã preso a um galho. Assim que a maçã amadurece, o caule se solta. Nesse momento, a força para cima torna-se zero e há uma força desequilibrada da gravidade para baixo. A maçã cai. Ao atingir o solo, a Terra fornece uma nova força ascendente igual à força da gravidade, e a situação é novamente equilibrada.
As forças aplicadas são importantes porque são usadas para mover objetos de acordo com propósitos específicos. Por exemplo, para mover uma mesa de jantar para o outro lado da sala contra uma parede, uma ou mais pessoas aplicam uma força empurrando-a. Antes que a nova força seja aplicada, tudo está em equilíbrio.
No início, as pessoas podem não empurrar com muita força e a mesa não se move. Então, as pessoas empurram a mesa e seus pés empurram o chão com a força da fricção. Da mesma forma, a mesa empurra para trás com a mesma força devido ao atrito de suas pernas no chão. Eventualmente, as pessoas empurram com força suficiente para criar uma força desequilibrada para superar o atrito da mesa, e a mesa acelera para deslizar pelo chão. Quando as pessoas o empurram contra a parede, há um novo equilíbrio de forças e uma nova situação de estado estacionário. Em todos esses casos, forças desequilibradas causam um rearranjo de objetos em uma nova situação equilibrada.