Volgens Newton's bewegingswetten is een ongebalanceerde kracht er een die een verandering veroorzaakt in de beweging van het object waarop de kracht wordt toegepast. Een object in rust of een object in een stabiele beweging gaat door in rust of in een ongewijzigde beweging tenzij het wordt onderworpen aan een ongebalanceerde kracht. In dat geval versnelt het object in de richting van de kracht volgens de vergelijking: kracht is gelijk aan massatijdversnelling. Een ongebalanceerde kracht blijft een object versnellen tot er een nieuwe tegenkracht opbouwt en een nieuwe krachtenbalans wordt opgebouwd. Het versnelde object behoudt dan een constante snelheid en de eerder ongebalanceerde kracht wordt gebalanceerd door de nieuwe kracht.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Een ongebalanceerde kracht is een kracht die de positie, snelheid of richting van het object waarop het wordt toegepast verandert. De ongebalanceerde kracht versnelt het object met de versnelling recht evenredig met de grootte van de kracht en omgekeerd evenredig aan de massa van het object.

Hoe ongebalanceerde krachten werken

In een stabiele toestand, allemaal krachten worden gebalanceerd met alle objecten in rust of met een vaste snelheid in een bepaalde richting. Als één kracht begint te stijgen of een nieuwe kracht wordt geïntroduceerd, kan de situatie veranderen, afhankelijk van de kracht van de toenemende of de nieuwe kracht. Als de toenemende kracht of nieuwe kracht zwak is, ontstaat er een nieuwe krachtenbalans en verandert er niets. Als de toenemende of nieuwe kracht te sterk wordt voor de bestaande krachtenbalans, zullen objecten versnellen, bewegen en hun positie of snelheid veranderen. De situatie zal blijven veranderen totdat een nieuw krachtenevenwicht wordt bereikt.

Een auto die bijvoorbeeld in neutraal rijdt op een rechte, vlakke snelweg, is onderhevig aan verschillende uitgebalanceerde en ongebalanceerde krachten. Het gewicht van de naar beneden duwende auto wordt precies in evenwicht gehouden door de kracht van het wegdek omhoog te duwen. De auto accelereert dus niet omhoog of omlaag. De wrijving van de op de stoep rollende banden en de weerstand van de lucht zijn twee ongebalanceerde krachten die de auto vertragen. De traagheid van de auto houdt de auto aan het rollen, maar de twee ongebalanceerde krachten vertragen het tot stilstand. Wanneer de auto stopt, zijn alle krachten weer in balans en is er geen nieuwe versnelling tenzij de bestuurder de auto start en wegrijdt, waardoor een nieuwe ongebalanceerde kracht wordt toegevoegd die de vorige twee krachten overwint.

Gemeenschappelijke ongebalanceerde krachten

Veel voorkomende krachten die vaak uit balans zijn, omvatten de zwaartekracht en toegepaste krachten. Wanneer deze krachten uit balans zijn, versnellen voorwerpen, veranderen hun positie en vinden nieuwe configuraties waarvoor alle krachten weer in evenwicht zijn.

Het gewicht van een object is de kracht die door de zwaartekracht op dat object wordt uitgeoefend. Als een appel in een boom hangt, wordt de neerwaartse zwaartekracht gecompenseerd door de opwaartse kracht van de steel van de appel die aan een tak is bevestigd. Zodra de appel rijp is, wordt de stengel losgemaakt. Op dat moment wordt de opwaartse kracht nul en is er een ongebalanceerde zwaartekracht naar beneden. De appel valt. Wanneer het de grond raakt, biedt de aarde een nieuwe opwaartse kracht gelijk aan de zwaartekracht, en is de situatie weer in evenwicht.

Toegepaste krachten zijn belangrijk omdat ze worden gebruikt om objecten te verplaatsen in overeenstemming met specifieke doeleinden. Als u bijvoorbeeld een eetkamertafel naar de andere kant van de kamer tegen een muur verplaatst, oefenen een of meer mensen een kracht uit door erop te drukken. Voordat de nieuwe kracht wordt toegepast, is alles in balans.

In eerste instantie zullen de mensen misschien niet heel hard duwen en beweegt de tafel niet. Dan duwen mensen op de tafel en hun voeten drukken op de grond met de kracht van wrijving. Op dezelfde manier duwt de tafel met gelijke kracht terug vanwege de wrijving van de poten op de vloer. Uiteindelijk duwen de mensen hard genoeg om een ​​ongebalanceerde kracht te creëren om de wrijving van de tafel te overwinnen, en de tafel versnelt om over de vloer te glijden. Wanneer de mensen het tegen de muur hebben geduwd, is er een nieuwe balans van krachten en een nieuwe, stabiele toestand. In al deze gevallen veroorzaken ongebalanceerde krachten een herschikking van objecten naar een nieuwe, gebalanceerde situatie.