Tác dụng của hai lực cân bằng là không gây ra sự thay đổi chuyển động. Khi các lực cân bằng tác dụng lên một vật ở trạng thái dừng thì vật đó sẽ không chuyển động. Nếu bạn đẩy vào tường, tường sẽ đẩy lại với một lực tương đương nhưng ngược chiều.
Định luật chuyển động đầu tiên của Newton đã thường xuyên được phát biểu trong suốt bài học này.
Lực cân bằng
Nhưng chính xác thì cụm từ lực không cân bằng có nghĩa là gì? Lực không cân bằng là gì? Để theo đuổi câu trả lời, trước tiên chúng ta sẽ xem xét một cuốn sách vật lý được đặt trên mặt bàn. Có hai lực tác dụng lên cuốn sách. Một lực – lực hút của Trái đất – tạo ra một lực hướng xuống. Lực còn lại – lực đẩy của bàn lên sách (đôi khi được gọi là lực bình thường) – đẩy lên sách.
Vì hai lực này có độ lớn bằng nhau và ngược chiều nhau nên chúng cân bằng nhau. Cuốn sách được cho là ở trạng thái cân bằng. Không có lực không cân bằng nào tác động lên sách và do đó sách duy trì trạng thái chuyển động của nó. Khi tất cả các lực tác dụng lên một vật cân bằng nhau thì vật đó sẽ ở trạng thái cân bằng; nó sẽ không tăng tốc.
Hãy xem xét một ví dụ khác liên quan đến các lực cân bằng – một người đang đứng trên sàn. Có hai lực tác dụng lên người. Trọng lực tác dụng lực hướng xuống. Sàn tác dụng một lực hướng lên.
Vì hai lực này có độ lớn bằng nhau và ngược chiều nhau nên chúng cân bằng nhau. Người đang ở trạng thái cân bằng. Không có lực không cân bằng nào tác động lên người và do đó người đó duy trì trạng thái chuyển động.
Lực không cân bằng
Bây giờ, hãy xem xét một cuốn sách trượt từ trái sang phải trên mặt bàn. Đôi khi trong lịch sử trước đây của cuốn sách, nó có thể đã bị xô đẩy và chuyển động từ một vị trí nghỉ ngơi. Hoặc có lẽ nó có được chuyển động bằng cách trượt xuống một độ nghiêng từ một vị trí trên cao. Dù thế nào đi nữa, trọng tâm của chúng ta không phải là lịch sử của cuốn sách mà là về tình hình hiện tại của một cuốn sách đang trượt sang phải trên mặt bàn. Cuốn sách đang chuyển động và hiện tại không có ai đẩy nó sang bên phải.
Hợp lực của trọng lực kéo xuống dưới và lực của bàn đẩy lên trên sách có độ lớn bằng nhau và ngược chiều nhau. Hai lực này cân bằng nhau. Tuy nhiên, không có lực nào hiện diện để cân bằng lực ma sát. Khi cuốn sách chuyển động sang phải, lực ma sát sang trái làm cuốn sách chuyển động chậm lại. Có một lực không cân bằng; và như vậy, cuốn sách thay đổi trạng thái chuyển động của nó. Cuốn sách không ở trạng thái cân bằng và sau đó tăng tốc. Các lực không cân bằng gây ra gia tốc. Trong trường hợp này, lực không cân bằng có hướng ngược lại với chuyển động của cuốn sách và sẽ khiến nó chuyển động chậm lại.
Để xác định xem các lực tác dụng lên một vật là cân bằng hay không cân bằng, trước hết phải tiến hành phân tích để xác định những lực nào tác dụng lên vật và theo phương nào. Nếu hai lực riêng lẻ có độ lớn bằng nhau và ngược chiều thì các lực đó đã cân bằng. Một vật được cho là chỉ chịu tác dụng của một lực không cân bằng khi có một lực riêng lẻ không được cân bằng bởi một lực có độ lớn bằng nhau và ngược hướng.
Tóm lại, Tác dụng của hai lực cân bằng là gì?
Một vật ở trạng thái nghỉ sẽ đứng yên và một vật đang chuyển động sẽ chuyển động với cùng tốc độ và cùng chiều trừ khi bị tác dụng bởi một lực không cân bằng.
Cụ thể, hai hoặc nhiều lực tác dụng lên một vật cân bằng nếu tác dụng của chúng triệt tiêu lẫn nhau và chúng không gây ra sự thay đổi chuyển động của vật thể. Nếu các lực tác dụng lên vật cân bằng thì lực thuần bằng không. Nếu các lực là lực không cân bằng thì các tác dụng không triệt tiêu lẫn nhau.
Khi hai lực có cùng cường độ nhưng tác dụng ngược chiều nhau thì được gọi là lực cân bằng. Một lần nữa, trò chơi kéo co là một ví dụ hoàn hảo. Nếu những người ở mỗi bên của sợi dây cùng kéo với cường độ như nhau, nhưng ngược chiều thì các lực cân bằng. Kết quả là không có chuyển động.
Một lực không cân bằng làm cho vật mà nó tác dụng tăng tốc, thay đổi vị trí, tốc độ hoặc hướng do các lực tác dụng không bằng nhau ở cùng một phía. Một lực không cân bằng làm cho vật mà nó đang tác dụng tăng tốc, thay đổi vị trí, tốc độ hoặc hướng do các lực tác dụng ở hai phía đối diện bằng nhau.