Secondo le leggi del moto di Newton, una forza sbilanciata è quella che provoca un cambiamento nel movimento dell'oggetto a cui viene applicata la forza. Un oggetto fermo o un oggetto in movimento costante continua a riposo o in movimento invariato a meno che non sia sottoposto a una forza sbilanciata. In tal caso, l'oggetto accelera nella direzione della forza secondo l'equazione: la forza è uguale all'accelerazione del tempo di massa. Una forza squilibrata continua ad accelerare un oggetto fino a quando non si forma una nuova controforza e viene stabilito un nuovo equilibrio di forze. L'oggetto accelerato mantiene quindi una velocità costante e la forza precedentemente squilibrata viene bilanciata dalla nuova forza.

TL; DR (troppo lungo, non letto)

Una forza sbilanciata è una forza forza che cambia la posizione, la velocità o la direzione dell'oggetto a cui è applicato. La forza squilibrata accelera l'oggetto con l'accelerazione direttamente proporzionale alla dimensione della forza e inversamente proporzionale alla massa dell'oggetto.

Come funzionano le forze squilibrate

In una situazione di stato stazionario, tutto le forze sono bilanciate con tutti gli oggetti a riposo o in movimento in una data direzione con una velocità fissa. Se una forza inizia ad aumentare o viene introdotta una nuova forza, la situazione può cambiare, a seconda della forza della forza crescente o nuova. Se la forza crescente o la nuova forza sono deboli, viene stabilito un nuovo equilibrio di forze e nulla cambia. Se la forza crescente o nuova diventa troppo forte per l'equilibrio esistente delle forze, gli oggetti accelereranno, si spostano e cambieranno posizione o velocità. La situazione continuerà a cambiare fino a quando non si raggiungerà un nuovo equilibrio di forze.

Ad esempio, un'auto che gira in folle su una strada dritta e piatta è soggetta a diverse forze bilanciate e sbilanciate. Il peso della vettura che spinge verso il basso è esattamente bilanciato dalla forza del marciapiede che spinge verso l'alto. La macchina quindi non accelera su o giù. L'attrito dei pneumatici che rotolano sul pavimento e la resistenza dell'aria sono due forze sbilanciate che agiscono per rallentare l'auto. L'inerzia della macchina fa rotolare la macchina, ma le due forze sbilanciate la rallentano fino a fermarsi. Quando l'auto si ferma, tutte le forze sono di nuovo in equilibrio e non vi è alcuna nuova accelerazione a meno che il guidatore non avvii l'auto e scali, aggiungendo una nuova forza squilibrata che supera le precedenti due forze.

Forze non bilanciate comuni

Le forze comuni che sono spesso sbilanciate includono la forza di gravità e le forze applicate. Quando queste forze sono sbilanciate, gli oggetti accelerano, cambiano la loro posizione e trovano nuove configurazioni per le quali tutte le forze sono nuovamente bilanciate.

Il peso di un oggetto è la forza esercitata dalla gravità su quell'oggetto. Se una mela è appesa a un albero, la forza di gravità verso il basso è bilanciata dalla forza verso l'alto dello stelo della mela attaccato a un ramo. Una volta che la mela è matura, lo stelo si stacca. In quel momento la forza verso l'alto diventa zero, e c'è una forza di gravità squilibrata verso il basso. La mela cade. Quando colpisce il suolo, la Terra fornisce una nuova forza verso l'alto uguale alla forza di gravità, e la situazione è nuovamente bilanciata.

Le forze applicate sono importanti perché sono usate per muovere oggetti secondo scopi specifici. Ad esempio, per spostare un tavolo da pranzo sull'altro lato della stanza contro un muro, una o più persone applicano una forza spingendola. Prima che la nuova forza venga applicata, tutto è in equilibrio.

All'inizio le persone non possono spingere molto forte e il tavolo non si muove. Poi le persone spingono sul tavolo e i loro piedi spingono sul pavimento con la forza di attrito. Allo stesso modo il tavolo si spinge indietro con una forza uguale a causa dell'attrito delle gambe sul pavimento. Alla fine la gente spinge abbastanza forte da creare una forza squilibrata per superare l'attrito del tavolo, e il tavolo accelera per scivolare sul pavimento. Quando il popolo lo ha spinto contro il muro, c'è un nuovo equilibrio di forze e una nuova situazione di stato stazionario. In tutti questi casi, forze sbilanciate provocano una riorganizzazione degli oggetti a una situazione nuova ed equilibrata.