Forskjellen mellom balansert og ubalansert styrker
Share
Hovedforskjell - Balansert vs Ubalansert Krafter
Når vi tenker på krefter som virker på en kropp, kan styrkene enten være balanserte eller ubalansert. Hovedforskjellen mellom balanserte og ubalanserte krefter er at når kreftene er balansert, er netto kraft på kroppen 0, mens netto kraft som virker på en kropp ikke er 0 dersom kreftene er ubalanserte.
Hva er Balanced Forces
Krafter som virker på en kropp er balansert hvis vektorsummen er 0, dvs. det er ingen netto kraft som virker på kroppen. I følge Newtons bevegelseslover vil kroppen ikke akselerere. Dette betyr at hvis kroppen er i ro vil den fortsette å ligge i ro og hvis kroppen er i bevegelse, vil den fortsette å bevege seg med samme hastighet i en rett linje. Hvis kroppen beveger seg i samme hastighet, men ikke beveger seg i en rett linje, så er kreftene på kroppen ikke balansert og kroppen akselererer.
Balanced Forces - Eksempler
La oss ta et enkelt eksempel. Hundene i diagrammet nedenfor trekker begge på et stykke klut. Anta at begge hundene trekker på kluten med en kraft på 50 N i motsatte retninger, ville de to kreftene avbryte hverandre og resulterende eller nett kraften ville være 0. Her er styrken balansert og kluten ville ikke bevege seg.
Balansert Force_ Hunder som spiller trukket krig
Tenk på et krus hviler på bordet. Det faktum at kruset ikke beveger seg, betyr ikke nødvendigvis at det er Nei krefter som virker på kruset. Det er alltid tyngdekraften som virker på kruset, prøver å trekke det ned (her antar vi at vi snakker om et krus på jorden!), derimot tyngdekraften avbrytes av en oppadgående reaksjonskraft utøvet av bordet på kruset. Med andre ord, kreftene er balansert og det er derfor kruset beveger seg ikke.
Coplanar Forces
La oss ta et eksempel der en kropp blir trukket av 3 parallelle krefter (dvs. de handler alle sammen i samme plan). Hvis kroppen fortsetter å bli i ro, vet vi at kreftene på den er balansert. I diagrammet nedenfor har vi to krefter 
og 
agerer rett vinkel mot hverandre og en tredje kraft 
agerer i en vinkel 
til vertikal. Hvis de er balansert, kan vi finne ut et forhold mellom de to kreftene og og vinkelen .
Først tar du kreftene vertikalt, 
.
Horisontalt får vi 
.
Deler den første ligningen med den første, får vi,
Hvis tre parallelle krefter er balansert og de gjør forskjellige vinkler med hverandre, finner du bare komponenter av hver kraft langs to vinkelrette retninger. Deretter bør vektorsummen av komponentene langs hver retning være 0.
Hva er ubalanserte krefter
Når vi sier krefter på en kropp er ubalansert, vi mener at det er en nettovirkende kraft. Som vanlig finner vi den resulterende kraften ved å finne vektorsummen av kreftene. Å indikere at vi tar sum eller resulterende av krefter, skriver vi som 
.
Ifølge Newtons andre lov, hvis en resulterende kraft av virker på en kropp med masse 
, da ville kroppen gjennomgå en akselerasjon av 
Tug-of-war: Dog vs Human
På bildet ser styrkene balansert ut. Imidlertid forestill deg hva som ville skje hvis hunden trakk på kluten med en kraft på 60 N mens kvinnen trakk den med en kraft på 60,25 N i motsatt retning. Nå vil det være en ubalansert kraft på 0,25 N mot kvinnen. Hvis skjortenes masse er 3 g, så vil akselerasjonen av skjorten mot kvinnen være:
Forskjellen mellom balansert og ubalansert styrker
Net Force
Til balansert krefter, de netto kraft er 0.
Til ubalanserte krefter, netto kraft er ikke 0.
Akselerasjon
Balansert styrker forårsake ingen akselerasjon.
Ubalanserte krefter føre til akselerasjon.
Bilde Courtesy
"Tug of War" av PROgarlandcannon (eget arbeid) [CC BY-SA 2.0], via flickr
"Tug of War" av PROCary Bass-Deschenes (eget arbeid) [CC BY-SA 2.0], via flickr (Modified)
