Un objeto continuará moviéndose si una fuerza neta actúa sobre él. Las fuerzas pueden ser equilibradas o desequilibradas. Una fuerza equilibrada es aquella que es igual en magnitud a la fuerza opuesta. Una fuerza desequilibrada es aquella que es desigual en magnitud a la fuerza opuesta.
¿Qué es una Fuerza Equilibrada?
Balanced Forces ilustrado en el juego Tug of War
Las fuerzas equilibradas se diferencian de las desequilibradas porque no producen una aceleración en un objeto. También se les puede llamar fuerzas estáticas y de equilibrio. Esto a menudo se demuestra mediante un tira y afloja en el que los equipos tiran de cada extremo de una cuerda que no se mueve, ya que todas las fuerzas están equilibradas y no hay una fuerza neta que actúe sobre ellas.
Las fuerzas equilibradas no dan como resultado una aceleración neta, a diferencia de las fuerzas desequilibradas, donde sí provocan una aceleración neta sobre el objeto con el que actúan, lo que provoca que se desvíe de su rumbo y se mueva a diferentes velocidades y en diferentes direcciones.
¿Qué es una fuerza desequilibrada?
Unbalanced Forces ilustrado en el juego Tug of War
Las fuerzas desequilibradas son diferentes de las fuerzas equilibradas porque producen una aceleración en un objeto. También se les puede llamar fuerzas no estáticas y desequilibradas. Por ejemplo, la fuerza aplicada a una caja que la acelera a través del piso no es estática (desequilibrada).
Cuando dos objetos que tienen masas desiguales entran en contacto entre sí, se producen fuerzas desequilibradas que hacen que uno acelere más rápido que el otro, lo que hace que se separen entre sí en un ángulo en lugar de simplemente moverse en línea recta a lo largo de su línea de acción compartida.
Diferencias clave entre fuerza equilibrada y desequilibrada
La diferencia en la aceleración neta
Las fuerzas equilibradas son diferentes de las desequilibradas porque no dan como resultado una aceleración neta, sino una aceleración cero. Las fuerzas desequilibradas también pueden llamarse fuerzas no estáticas y dinámicas, ya que la fuerza opuesta puede causar una aceleración neta sobre el objeto sobre el que actúa. La diferencia entre fuerzas equilibradas y desequilibradas es que las fuerzas equilibradas no producen una aceleración neta, sino una aceleración cero, mientras que la fuerza desequilibrada produce una aceleración neta sobre el objeto sobre el que actúa.
Por lo tanto, las fuerzas equilibradas no dan como resultado un cambio, es decir, aceleración cero, mientras que las fuerzas desequilibradas producen un cambio en el movimiento debido a la cantidad de fuerza que experimenta un objeto dependiendo de cuánta resistencia exista entre él y otro objeto.
Diferencia en magnitud
Las fuerzas equilibradas se diferencian de las fuerzas desequilibradas porque son de igual magnitud, pero de dirección opuesta. Las fuerzas desequilibradas también pueden llamarse fuerzas dinámicas y no estáticas ya que la fuerza no es estática (igual en magnitud), puede ser mayor o menor que la de su contraparte dependiendo de cuánta resistencia exista entre ellas.
Así, las Fuerzas Equilibradas tienen igual magnitud, pero dirección opuesta. Por otro lado, las fuerzas desequilibradas no tienen la misma magnitud y pueden ser mayores o menores que la de su contraparte dependiendo de cuanta resistencia exista entre ellas.
La diferencia en el movimiento del objeto.
Las fuerzas equilibradas son diferentes de las desequilibradas porque su fuerza neta no provoca un cambio en el movimiento, sino que no provoca ningún cambio en el movimiento. Las fuerzas desequilibradas también se pueden llamar fuerzas estáticas y de equilibrio, ya que el objeto permanecerá en reposo si hay una fuerza igual actuando en una dirección opuesta (sin aceleración).
Por lo tanto, las Fuerzas Equilibradas no provocan cambios en el movimiento de un objeto; sin embargo, las fuerzas desequilibradas sí lo hacen porque producen una fuerza neta que hace que sus objetos cambien de dirección y se muevan a diferentes velocidades o con diferente aceleración debido al desequilibrio de las fuerzas que actúan sobre ellos.
La principal diferencia entre las fuerzas equilibradas y desequilibradas es la cantidad de fuerza necesaria cuando no se están moviendo. Cuando un objeto tiene una fuerza equilibrada, no necesita mucha energía para mantenerse quieto (como empujar contra la atracción gravitacional de la Tierra). Sin embargo, si no hay equilibrio cuando empuja algo como la silla de su escritorio, requerirá más esfuerzo que solo usar una mano porque eso produciría una fuerza desequilibrada que resulta en movimiento e impulso.
La diferencia en velocidad y dirección
Las fuerzas desequilibradas se diferencian de las equilibradas en que pueden producir un cambio de velocidad o de dirección. Esto se debe a que la cantidad de fuerza que experimenta un objeto dependerá de cuánta resistencia exista entre él y otro objeto. Las fuerzas equilibradas no dan como resultado un cambio en la velocidad o la dirección ya que ambas fuerzas actuantes se cancelan entre sí.
Cuadro comparativo: Fuerzas equilibradas y desequilibradas
ParámetrosFuerza EquilibradaFuerza DesequilibradaMovimientoNoSíFuerza NetaCeroNo ceroFuerzasIgualDesigualAceleraciónNoSíObjeto en reposoSíNo
preguntas frecuentes
Explique la diferencia entre fuerzas equilibradas y desequilibradas por la segunda ley de Newton?
La fuerza desequilibrada ocurre cuando un sistema experimenta movimiento con una cantidad desigual de fuerzas que se contrarrestan. Las fuerzas equilibradas son cuando no hay un par neto en un cuerpo en equilibrio, por lo tanto, no experimenta ninguna aceleración ya que todas sus fuerzas externas se anulan a cero. Esto se puede demostrar usando la segunda ley de Newton:
F = mamá
Donde «F» significa «Fuerza», «m» representa masa y «a» denota aceleración que resultará en cero si la dirección de la velocidad del objeto es igual a la de la gravedad (es decir, cayendo o ascendiendo). Si en cambio tuviéramos dos reacciones iguales pero opuestas como empujar hacia arriba en un extremo de un balancín, en este caso no habría equilibrio ya que la fuerza está desequilibrada. Este escenario también se puede demostrar usando la Segunda Ley de Newton. Además, considere si tuviéramos dos fuerzas contrarias desiguales, como un automóvil que patina cuando frena o acelera. Entonces, estas reacciones no se cancelarán, por lo que hay un desequilibrio de fuerzas en el sistema, lo que resulta en una aceleración.
Conclusión
La fuerza desequilibrada es la que da lugar al movimiento. Esta publicación de blog le ha brindado una descripción general de qué son las fuerzas y cómo pueden equilibrarse o desequilibrarse, así como también lo que generalmente conduce al movimiento. Los ejemplos proporcionados en este artículo deberían ayudarlo a comprender mejor el concepto de fuerzas equilibradas y desequilibradas.
