Enligt Newtons rörelselag är en obalanserad kraft en som orsakar en förändring i rörelsen hos det objekt som kraften appliceras på. Ett objekt i vila eller ett objekt i stadig rörelse fortsätter i vila eller i oförändrad rörelse såvida det inte utsätts för en obalanserad kraft. I så fall accelererar föremålet i kraftens riktning enligt ekvationen: kraft är lika med mass gånger acceleration. En obalanserad kraft fortsätter att påskynda ett objekt tills tills en ny motkraft byggs upp och en ny kraftbalans upprättas. Det accelererade objektet upprätthåller sedan en stadig hastighet och den tidigare obalanserade kraften balanseras av den nya kraften.
TL; DR (för lång; Läste inte)
En obalanserad kraft är en kraft som ändrar positionen, hastigheten eller riktningen för det objekt som den appliceras på. Den obalanserade kraften accelererar föremålet med accelerationen direkt proportionell mot kraftens storlek och omvänt proportionell mot föremålets massa.
Hur obalanserade styrkor fungerar
I en steady state-situation balanseras alla krafter med alla objekt antingen i vila eller rör sig i en given riktning med en fast hastighet. Om en kraft börjar öka eller en ny kraft införs kan situationen förändras beroende på styrkan hos den ökande eller den nya kraften. Om den ökande kraften eller den nya kraften är svag upprättas en ny balans mellan krafter och ingenting förändras. Om den ökande eller nya kraften blir för stark för den befintliga kraftbalansen, kommer föremål att accelerera, röra sig och ändra sin position eller hastighet. Situationen kommer att förändras tills en ny styrka uppnås.
Till exempel är en bil som rullar i neutral på en rak, platt motorväg utsatt för flera balanserade och obalanserade krafter. Vikten på att bilen trycker ner balanseras exakt av trottoarkraften som skjuter upp. Bilen accelererar därför inte upp eller ner. Friktionen på däcken som rullar på trottoaren och luftens motstånd är två obalanserade krafter som verkar för att bromsa bilen. Bilens tröghet håller bilen i rullning, men de två obalanserade krafterna saktar ner till ett stopp. När bilen stannar är alla krafter i balans igen och det finns ingen ny acceleration om inte föraren startar bilen och kör iväg och lägger till en ny obalanserad kraft som övervinner de två föregående krafter.
Vanliga obalanserade krafter
Vanliga krafter som ofta är obalanserade inkluderar tyngdkraften och applicerade krafter. När dessa krafter är obalanserade accelererar föremål, ändrar sin position och hittar nya konfigurationer för vilka alla krafter åter balanseras.
Vikten av ett objekt är den kraft som utövas av tyngdkraften på det objektet. Om ett äpple hänger i ett träd balanseras den nedåtgående tyngdkraften av den uppåtgående kraften från äpplets stam som är fäst vid en gren. När äpplet är moget lossnar stammen. I det ögonblicket blir den uppåtgående kraften noll, och det finns en obalanserad tyngdkraft nedåt. Äpplet faller. När den träffar marken ger jorden en ny uppåtgående kraft som är lika med tyngdkraften, och situationen är återigen balanserad.
Tillämpade krafter är viktiga eftersom de används för att flytta föremål i enlighet med specifika syften. Till exempel, för att flytta ett matbord till andra sidan av rummet mot en vägg, använder en eller flera personer en kraft genom att trycka på den. Innan den nya kraften appliceras är allt i balans.
Först kanske folket inte trycker särskilt hårt, och bordet rör sig inte. Sedan trycker folk på bordet och fötterna trycker på golvet med friktionskraften. På samma sätt skjuter bordet tillbaka med lika kraft på grund av benens friktion på golvet. Så småningom trycker folket tillräckligt hårt för att skapa en obalanserad kraft för att övervinna bordets friktion, och bordet accelererar för att glida över golvet. När folket har tryckt det mot muren, finns det en ny styrka och en ny situation i steady-state. I alla dessa fall orsakar obalanserade krafter en omläggning av objekt till en ny, balanserad situation.