Un objet est en équilibre lorsque les forces qui s'exercent sur lui se compensent. La somme de toutes les forces est alors égale à zéro. On dit que la résultante des forces est nulle.

Lorsque les forces sont équilibrées, deux situations sont possibles :

• L'objet reste immobile.
• L'objet continue à se déplacer en ligne droite à vitesse constante.

Dans ces deux cas, le mouvement ne change pas car aucune force ne provoque d'accélération.

Voici quelques exemples d'équilibre des forces :

• Un livre posé sur une table : son poids est compensé par la réaction de la table.
• Un tableau accroché à un mur : son poids est compensé par la tension du crochet.
• Une voiture roulant à vitesse constante sur une route horizontale : la force du moteur compense les frottements et la résistance de l'air.

Si une nouvelle force apparaît ou si l'une des forces devient plus importante, l'équilibre est rompu. L'objet peut alors accélérer, ralentir ou changer de direction.

Par exemple, lorsqu'une personne pousse une caisse immobile avec une force supérieure aux frottements, la caisse se met à avancer. Les forces ne sont alors plus équilibrées.

En mécanique, on représente souvent toutes les forces appliquées sur un objet à l'aide d'un diagramme des forces. Chaque force est dessinée sous la forme d'un vecteur indiquant son point d'application, sa direction, son sens et son intensité.

L'étude de l'équilibre des forces permet de concevoir des bâtiments, des ponts, des grues, des véhicules et de nombreux autres systèmes mécaniques capables de supporter les efforts auxquels ils sont soumis.