პირველი განტოლება, რომელსაც ასწავლიან დინამიკაში არის F = ma, რომელიც არის ”ძალა ტოლია მასაზე აჩქარებას”. ეს განტოლება აღწერს ძალას, რომელიც უნდა იქნას გამოყენებული ცნობილი წონის ან მასის ობიექტზე, რადგან იგი დაჩქარებულია ან შეანელა. თუ სარბოლო ველოსიპედი, რომელსაც მხედარი საათში 20 მილის სიჩქარით მოძრაობს, უნდა გაჩერდეს გარკვეულ მანძილზე, შეგიძლიათ გამოანგარიშოთ, თუ რამდენ ძალას გამოიყენებს უკანა ბორბლის ხერხიზე. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაამტკიცოთ, რომ სიჩქარის გაორმაგება აორმაგებს და აჩერებს ძალას.
განსაზღვრეთ განაცხადის იძულებითი სიჩქარე. ამ მაგალითში, ველოსიპედი თავისი მხედარით 210 ფუნტს იწონის. მხედარი აღნიშნავს თეთრი გაჩერების ხაზს, რომელიც მის წინაშე 30 მეტრია, როდესაც მუხრუჭს გამოიყენებს. რადგან უკვე იცით სიჩქარე, ახლა საკმარისი ინფორმაცია გაქვთ დამუხრუჭების საჭირო ძალის გამოსათვლელად.
ამოხსენით დრო T, რაც საშუალებას მოგცემთ გამოთვალოთ აჩქარება, ან ამ შემთხვევაში შენელება. საშუალო სიჩქარე 30 ფუტზე მეტია 20 მ / სთ იყოფა ორზე, ან 10 მ / სთ, რაც წამში 14,66 ფუტია. თუ 30 ფუტი დაფარულია საშუალო სიჩქარით 14.66 ფუტი წამში, მაშინ გაჩერებას 2.045 წამი სჭირდება.
გადაწყვიტეთ აჩქარებისთვის 2.045 წამი, 30 ფუტის დასაფარავად. მას შემდეგ, რაც მანძილის გაანგარიშებაა D = v (0) x T +1/2 (a) T ^ 2, პირველი ტერმინის უგულებელყოფა შეიძლება, რადგან დაფარული ყველა მანძილი ნულის შემცირებით ითვლება. ამიტომ, 30 ფუტი ტოლია ½ a xT ^ 2, რომელიც არის 30 = ½ a x 2.045 ^ 2 ან 30 = 1/2 a x 4.18. ხელახლა მოწყობა, a = 30 x 2 / 4.18 = 14.35 ფუტი წამში / წმ.
ძალის ამოხსნა F = ma ძირითადი განტოლების გამოყენებით. ძალა F = 210 x 14,35 ფუტი წამში / წმ / 32,2 ფუტი წამში / წმ (სიმძიმის აჩქარება) ან 93,58 ფუნტი ძალა მუდმივად გამოიყენა მუხრუჭმა რგოლზე 2.045 წამით ველოსიპედის გაჩერების მიზნით. ეს ალბათ სწორედ ამ ველოსიპედის გაჩერების შესაძლებლობის პრაქტიკულ ზღვარზეა.
დაამტკიცეთ, რომ სიჩქარის გაორმაგება საჭირო ძალას ოთხჯერ ზრდის. 40 მილი საათში სიჩქარე გამოიწვევს 1.023 წამში გაჩერებას, პირველ ინსტანციაში 2.045 წამს. D = ½ x a x T ^ 2 ტერმინი შეიმუშავებს a = 30 x 2 / 1.046, ან 57.36 ფუტი წამში / წამში დაჩქარებით. ამიტომ F = ma იმუშავებს F = 374,08 ფუნტ სტერლინგზე, ძალიან გაუაზრებელია გამხდარი სარბოლო საბურავისთვის. ეს სულელი მხედარი არასდროს ჩერდებოდა 40 წუთის სავალზე 30 მეტრის მანძილზე და ისინი სწვდებოდა გაჩერების ნიშანს.