Khi ta treo một vật nặng vào sợi dây cao su, dưới tác dụng của lực hút Trái Đất (trọng lực), ta thường thấy vật bị kéo xuống một đoạn rồi dừng lại, thay vì rơi hẳn xuống. Vậy tại sao vật lại không tiếp tục rơi? Câu trả lời nằm ở sự cân bằng giữa các lực tác dụng lên vật.
Vật không rơi xuống do sự tác động của các lực cân bằng. Lực hút của Trái Đất (trọng lực) kéo vật xuống, nhưng đồng thời, sợi dây cao su cũng tác dụng một lực kéo ngược lên, được gọi là lực đàn hồi.
Lực đàn hồi của dây cao su xuất hiện do dây bị biến dạng (dãn ra) khi treo vật nặng. Khi dây cao su dãn ra, các phân tử trong dây tạo ra lực chống lại sự biến dạng này. Lực đàn hồi này có xu hướng kéo dây cao su trở lại trạng thái ban đầu.
Khi vật ở trạng thái cân bằng, tức là không di chuyển lên xuống nữa, điều này có nghĩa là lực đàn hồi của dây cao su và trọng lực tác dụng lên vật có độ lớn bằng nhau và ngược chiều nhau. Hai lực này triệt tiêu lẫn nhau, dẫn đến kết quả là vật đứng yên.
Sự cân bằng lực này là một ví dụ điển hình về định luật Newton thứ nhất, hay còn gọi là định luật quán tính. Định luật này phát biểu rằng một vật sẽ giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nếu không có lực nào tác dụng lên nó hoặc nếu tổng các lực tác dụng lên nó bằng không. Trong trường hợp này, tổng các lực tác dụng lên vật bằng không (trọng lực + lực đàn hồi = 0), do đó vật giữ nguyên trạng thái đứng yên.
Độ lớn của lực đàn hồi phụ thuộc vào độ dãn của dây cao su. Càng treo vật nặng hơn, dây cao su càng dãn ra nhiều hơn, và lực đàn hồi cũng lớn hơn. Điều này đảm bảo rằng lực đàn hồi luôn cân bằng với trọng lực, giữ cho vật không rơi xuống.
Ngoài ra, cần lưu ý rằng, nếu vượt quá một giới hạn nhất định, dây cao su sẽ bị đứt. Giới hạn này được gọi là giới hạn đàn hồi. Khi lực tác dụng vượt quá giới hạn đàn hồi, dây cao su sẽ bị biến dạng vĩnh viễn hoặc đứt, và vật sẽ rơi xuống.
Tóm lại, khi treo vật nặng vào sợi dây cao su, vật không rơi xuống vì lực hút của Trái Đất được cân bằng bởi lực đàn hồi của dây cao su. Sự cân bằng này tuân theo định luật Newton thứ nhất và cho thấy mối liên hệ giữa trọng lực, lực đàn hồi và sự biến dạng của vật liệu.
