Prva jednadžba koja se uči u dinamici je F = ma što je "sila jednaka masi puta ubrzanju." Ova jednadžba opisuje silu koja mora djelovati na objekt poznate težine ili mase dok se ubrzava ili usporeno. Ako se trkaći bicikl s vozačem koji putuje brzinom od 20 kilometara na sat mora zaustaviti na određenoj udaljenosti, možete izračunati kolika će sila biti primijenjena na kočnicu čeljusti na obodu stražnjeg kotača. Također možete dokazati da udvostručavanje brzine učetverostručuje (kvadrat) silu potrebnu za zaustavljanje.
Definirajte brzinu za prisilno nanošenje. U ovom primjeru, bicikl s vozačem teži 210 kilograma. Vozač primjećuje bijelu zaustavnu liniju koja je 30 metara ispred njega kad pritisne kočnicu. Budući da već znate brzinu, sada imate dovoljno podataka za izračunavanje potrebne sile kočenja.
Riješite vrijeme T, koje će vam omogućiti izračunavanje ubrzanja ili u ovom slučaju usporenja. Prosječna brzina preko 30 stopa iznosi 20 mph, podijeljena s dva ili 10 mph, što je 14,66 stopa u sekundi. Ako su 30 stopa prekrivene prosječnom brzinom od 14,66 stopa u sekundi, zaustavljanju treba 2.045 sekundi.
Riješite ubrzanje pomoću 2.045 sekundi kako biste prešli 30 stopa. Budući da je izračun udaljenosti D = v (0) x T +1/2 (a) T ^ 2, prvi se član može zanemariti jer se sva prijeđena udaljenost računa usporenjem na nulu. Stoga je 30 stopa jednako ½ a xT ^ 2, što je 30 = ½ a x 2.045 ^ 2 ili 30 = 1/2 a x 4.18. Preuređivanje, a = 30 x 2 / 4,18 = 14,35 stopa u sekundi / sek.
Riješite silu pomoću osnovne jednadžbe F = ma. Sila F = 210 x 14,35 stopa u sekundi / sek / 32,2 stope u sekundi / sek (ubrzanje gravitacije) ili 93,58 kilograma sile koja kočnica dosljedno djeluje na obod tijekom 2 455 sekundi da zaustavi bicikl. To je vjerojatno točno na praktičnoj granici mogućnosti zaustavljanja ovog bicikla.
Dokazati da se udvostručenje brzine učetverostručuje potrebnom silom. Brzina od 40 milja na sat rezultirala bi vremenom zaustavljanja od 1,023 sekunde, prvo polovinom od 2,045 sekundi. Izraz D = ½ x a x T ^ 2 razvio bi se do ubrzanja a = 30 x 2 / 1.046, odnosno 57,36 stopa u sekundi / sek. F = ma bi se prema tome pokazao F = 374,08 kilograma, što je vrlo nerazumno za kočnicu čeljusti na mršavoj trkačkoj gumi. Ovaj glupi jahač nikada se ne bi zaustavio sa 40 km / h na udaljenosti od 30 stopa, a provlačili bi se točno pored znaka zaustavljanja.