Den første ligningen som er undervist i dynamikk er F = ma, som er "kraft er lik masse ganger akselerasjon." Denne ligningen beskriver kraften som må utøves på et objekt med kjent vekt eller masse når det akselereres eller retardert. Hvis en motorsykkel med en rytter som kjører 20 miles i timen, må stoppe innenfor en viss avstand, kan du beregne hvor mye kraft som blir brukt på tykkbremsen på bakhjulets kant. Du kan også bevise at dobling av hastigheten firdobler (kvadrater) kraften som kreves for å stoppe.
Definer hastigheten for å tvinge applikasjonen. I dette eksemplet veier sykkelen med syklisten 210 pund. Rytteren bemerker en hvit stoppelinje som er 30 meter foran seg når han setter på bremsen. Siden du allerede kjenner hastigheten, har du nå nok informasjon til å beregne den nødvendige bremsekraften.
Løs for tid T, som gjør det mulig å beregne akselerasjon, eller i dette tilfellet retardasjon. Den gjennomsnittlige hastigheten over 30 fot er 20 km / t delt på to, eller 10 km / t, som er 14,66 fot per sekund. Hvis 30 fot er dekket med en gjennomsnittsfart på 14,66 fot per sekund, tar det 2,045 sekunder å stoppe.
Løs for akselerasjon ved hjelp av 2.045 sekunder for å dekke 30 fot. Siden avstandsberegningen er D = v (0) x T +1/2 (a) T ^ 2, kan den første termen ignoreres, siden all avstand som tilbakelegges, regnes av retardasjonen til null. Derfor er 30 fot lik ½ a xT ^ 2, som er 30 = ½ a x 2.045 ^ 2 eller 30 = 1/2 a x 4.18. Omorganisering, a = 30 x 2 / 4,18 = 14,35 fot per sekund / sek.
Løs for kraft ved å bruke F = ma grunnlegning. Kraft F = 210 x 14,35 fot per sekund / sek / 32,2 fot per sekund / sek (tyngdeakselerasjon) eller 93,58 kilo kraft som konsekvent påføres av bremsen på felgen i 2.045 sekunder for å stoppe sykkelen. Dette er sannsynligvis rett ved den praktiske grensen for sykkelens evne til å stoppe.
Bevis at dobling av hastigheten firedobler den nødvendige kraften. En hastighet på 40 kilometer i timen vil resultere i en stoppetid på 1.023 sekunder, i første omgang halvparten av 2.045 sekunder. D = ½ x a x T ^ 2-termen vil fungere til en akselerasjon på a = 30 x 2 / 1.046, eller 57,36 fot per sekund / sek. F = ma ville derfor trene til F = 374,08 pund, veldig urimelig for en tykkbrems på et tynt racerdekk. Denne tåpelige rytteren ville aldri stoppe fra 40 km / t på 30 fot avstand, og de ville strekke rett forbi stoppskiltet.