Lorsque les forces sont équilibrées, il n’y a pas d’accélération nette. Si vous êtes allongé sur le sol, le sol vous pousse vers le haut avec une force égale à votre poids ; les forces sont équilibrées, et vous ne bougez ni vers le haut ni vers le bas. Si vous êtes élevé à 40 000 pieds puis lâché d’un avion, par contre, les forces qui agissent sur vous sont maintenant déséquilibrées ; la gravité vous tire vers le bas, mais il n’y a rien pour vous pousser vers le haut, donc vous tombez. Le calcul de la force déséquilibrée est un exercice simple que vous rencontrerez fréquemment dans l’introduction à la physique. Voici comment résoudre ce genre de problèmes.
Déterminer l’amplitude des deux forces agissant sur un objet dans des directions opposées. Si l’une des deux forces est la gravité de la Terre, vous pouvez approximer sa magnitude en multipliant le poids de l’objet par 9,81 mètres par seconde au carré. Une masse de 100 kilogrammes, par exemple, subirait une force de 100 x 9,81 = 981 newtons dans le champ gravitationnel de la Terre. Si d’autres forces sont impliquées, leur ampleur sera précisée dans le problème.
Déterminer l’ampleur des deux forces l’une par rapport à l’autre. Si les deux forces sont égales et dans des directions opposées, elles sont équilibrées. Si l’un est plus grand que l’autre, ils sont déséquilibrés. Dans l’exemple de la masse de 100 kilogrammes, par exemple, supposons que la masse de 100 kilogrammes est attachée à un propulseur de fusée, ce qui crée une force ascendante de 1000 newtons. Cette force est plus grande que la force de gravité, donc les forces ne sont pas équilibrées ici.
Soustrayez la plus petite des deux forces de la plus grande. Cela vous donnera la force nette sur l’objet. Dans le cas de l’objet de 100 kilogrammes, la force inférieure (981 newtons) soustraite de la force supérieure (1000 newtons) donne une force nette de 19 newtons pointant directement vers le haut.
Pour compléter : 1.
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