Podľa Newtonových pohybových zákonov je nevyvážená sila taká, ktorá spôsobuje zmenu pohybu objektu, na ktorý je sila aplikovaná. Predmet v pokoji alebo predmet v ustálenom pohybe pokračuje v pokoji alebo v nezmenenom pohybe, pokiaľ nie je vystavený nevyváženej sile. V takom prípade objekt zrýchľuje v smere sily podľa rovnice: sila sa rovná hromadnej rýchlosti zrýchlenia. Nevyvážená sila pokračuje v akcelerácii objektu, kým sa nevytvorí nová protisila a nevytvorí sa nová rovnováha síl. Zrýchlený objekt potom udržuje ustálenú rýchlosť a predtým nevyvážená sila je vyvážená novou silou.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Nevyvážená sila je sila, ktorá mení polohu, rýchlosť alebo smer objektu, na ktorý pôsobí. Nevyvážená sila urýchľuje objekt zrýchlením priamo úmerným veľkosti sily a nepriamo úmerným hmotnosti objektu.
Ako fungujú nevyvážené sily
V ustálenom stave sú všetky sily vyvážené so všetkými objektmi buď v pokoji, alebo sa pohybujú daným smerom pevnou rýchlosťou. Ak sa jedna sila začne zväčšovať alebo sa zavedie nová sila, situácia sa môže zmeniť v závislosti od sily zväčšujúcej sa alebo novej sily. Ak je rastúca sila alebo nová sila slabá, nastolí sa nová rovnováha síl a nič sa nezmení. Ak je rastúca alebo nová sila príliš silná pre existujúcu rovnováhu síl, objekty sa zrýchlia, presunú a zmenia svoju polohu alebo rýchlosť. Situácia sa bude stále meniť, kým sa nedosiahne nová rovnováha síl.
Napríklad auto jazdiace na neutrál po rovnej a rovnej diaľnici podlieha niekoľkým vyváženým a nevyváženým silám. Váha vozidla tlačiaceho nadol je presne vyvážená silou chodníka tlačiaceho nahor. Automobil preto nezrýchľuje hore ani dole. Trenie pneumatík valiacich sa po vozovke a odpor vzduchu sú dve nevyvážené sily pôsobiace na spomalenie automobilu. Zotrvačnosť vozidla udržuje auto v pohybe, ale dve nevyvážené sily ho spomalia a zastavia. Keď sa auto zastaví, všetky sily sú opäť v rovnováhe a okrem akcelerácie nedochádza k žiadnemu novému zrýchleniu vodič naštartuje auto a odjazdí, čím pridá novú nevyváženú silu, ktorá prekoná predchádzajúce dva sily.
Spoločné nevyvážené sily
Medzi bežné sily, ktoré sú často nevyvážené, patrí gravitačná sila a použité sily. Keď sú tieto sily nevyvážené, objekty sa zrýchľujú, menia svoju polohu a nachádzajú nové konfigurácie, pre ktoré sú všetky sily opäť vyvážené.
Váha predmetu je sila vyvíjaná gravitáciou na tento predmet. Ak jablko visí na strome, je gravitačná sila nadol vyvážená silou nahor stonky jablka pripevnenej k vetve. Akonáhle je jablko zrelé, stonka sa oddelí. V tom okamihu sa sila smerom hore stane nulovou a smerom dole existuje nevyvážená gravitačná sila. Jablko padá. Keď dopadne na zem, Zem poskytne novú vzostupnú silu rovnajúcu sa gravitačnej sile a situácia je opäť vyrovnaná.
Aplikované sily sú dôležité, pretože sa používajú na pohyb objektov v súlade s konkrétnymi účelmi. Napríklad na presunutie jedálenského stola na druhú stranu miestnosti o stenu, jeden alebo viac ľudí použije silu stlačením. Pred použitím novej sily je všetko v rovnováhe.
Ľudia spočiatku nemusia veľmi tlačiť a stôl sa nehýbe. Potom ľudia tlačia na stôl a nohy tlačia na podlahu silou trenia. Podobne sa stôl tlačí rovnakou silou späť v dôsledku trenia nôh o podlahu. Ľudia nakoniec dostatočne tlačia, aby vytvorili nevyváženú silu, aby prekonali trenie stola, a stôl sa zrýchľuje, aby sa posunul po podlahe. Keď ho ľudia zatlačili na múr, nastala nová rovnováha síl a nová ustálená situácia. Vo všetkých týchto prípadoch nevyvážené sily spôsobujú nové usporiadanie objektov do novej vyváženej situácie.
