Différence entre les forces équilibrées et déséquilibrées

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Différence principale - Forces équilibrées vs déséquilibrées
Que sont les forces équilibrées
Que sont les forces déséquilibrées
Différence entre les forces équilibrées et déséquilibrées

Différence principale - Forces équilibrées vs déséquilibrées

Lorsque nous pensons aux forces agissant sur un corps, les forces peuvent être soit équilibré ou déséquilibré. La principale différence entre les forces équilibrées et déséquilibrées est que lorsque les forces sont équilibrées, la force nette sur le corps est de 0, alors que la force nette agissant sur un corps n'est pas de 0 si les forces sont déséquilibrées.

Que sont les forces équilibrées

Les forces agissant sur un corps sont équilibrées si leur somme vectorielle est 0, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de force nette agissant sur le corps. Selon les lois du mouvement de Newton, le corps n'accélérera donc pas. Cela signifie que si le corps est au repos, il continuera à rester au repos et si le corps est en mouvement, il continuera à se déplacer à la même vitesse en ligne droite. Si le corps se déplace à la même vitesse mais ne se déplace pas en ligne droite, alors les forces sur le corps ne sont pas équilibrées et le corps accélère.

Forces équilibrées – Exemples

Prenons un exemple simple. Les chiens dans le diagramme ci-dessous tirent tous les deux sur un morceau de tissu. Supposons que les deux chiens tirent sur le tissu avec une force de 50 N dans des directions opposées, les deux forces s'annuleraient et la résultante ou la force nette serait de 0. Ici, les forces sont équilibrées et le tissu ne bougerait pas.

Force équilibrée_ Chiens jouant au tir à la corde

Pensez à une tasse posée sur la table. Le fait que la tasse ne bouge pas ne signifie pas nécessairement qu'aucune force n'agit sur la tasse. Il y a toujours de la gravité agissant sur la tasse, essayant de la tirer vers le bas (nous supposons ici que nous parlons d'une tasse sur Terre !), mais la gravité est annulée par une force de réaction vers le haut exercée par la table sur la tasse. Autrement dit, les forces s'équilibrent et c'est pourquoi la tasse ne bouge pas.

Forces coplanaires

Prenons un exemple où un corps est tiré par 3 forces coplanaires (c'est-à-dire qu'elles agissent toutes sur le même plan). Si le corps continue à rester au repos, alors nous savons que les forces qui s'exercent sur lui sont équilibrées. Dans le diagramme ci-dessous, nous avons deux forces

agissant à angle droit l'un par rapport à l'autre et une troisième force

agissant sous un angle

à la verticale. S'ils sont équilibrés, alors nous pouvons établir une relation entre les deux forces

et l'angle

Premièrement, en prenant les forces verticalement,

Horizontalement, on obtient

En divisant la première équation par la première, on obtient,

Si trois forces coplanaires sont équilibrées et qu'elles font des angles différents les unes avec les autres, trouvez simplement les composantes de chaque force le long de deux directions perpendiculaires. Ensuite, la somme vectorielle des composants le long de chaque direction doit être 0.

Que sont les forces déséquilibrées

Quand nous disons que les forces sur un corps sont déséquilibrées, nous voulons dire qu'il y a une force résultante nette. Comme d'habitude, nous trouvons la force résultante en trouvant la somme vectorielle des forces. Pour indiquer que nous prenons la somme ou la résultante des forces, nous écrivons

comme

Selon la deuxième loi de Newton, si une force résultante de

agit sur un corps avec une masse

, alors le corps subirait une accélération de

dans le sens de la force résultante. Prenons un autre exemple de tir à la corde: cette fois entre un humain et un chien:

Tir à la corde: Chien contre Humain

Sur la photo, les forces semblent équilibrées. Cependant, imaginez ce qui se passerait si le chien tirait sur le tissu avec une force de 60 N tandis que la femme le tirait avec une force de 60,25 N dans la direction opposée. Maintenant, il y aura une force déséquilibrée de 0,25 N vers la femme. Si la masse de la chemise est de 3 g, alors l'accélération de la chemise vers la femme serait: