Prvá rovnica vyučovaná v dynamike je F = ma, čo je „sila rovná sa masa krát zrýchlenie“. Táto rovnica opisuje silu, ktorá musí byť vyvinutá na predmet so známou hmotnosťou alebo hmotnosťou pri jeho zrýchlení alebo spomalene. Ak sa musí závodný bicykel s jazdcom jazdiacim rýchlosťou 20 míľ za hodinu zastaviť do určitej vzdialenosti, môžete vypočítať, aká veľká sila bude vyvinutá na brzdu strmeňa na ráfiku zadného kolesa. Môžete tiež dokázať, že dvojnásobná rýchlosť štvornásobne zvyšuje silu potrebnú na zastavenie.
Definujte rýchlosť pôsobenia sily. V tomto príklade váži bicykel s jazdcom 210 libier. Jazdec si všimne bielu stopovú čiaru, ktorá je 30 stôp pred ním, keď použije brzdu. Pretože už viete rýchlosť, máte teraz dostatok informácií na výpočet požadovanej brzdnej sily.
Vyriešte čas T, ktorý vám umožní vypočítať zrýchlenie alebo v tomto prípade spomalenie. Priemerná rýchlosť nad 30 stôp je 20 mph delená dvoma alebo 10 mph, čo je 14,66 stôp za sekundu. Ak je 30 stôp pokrytých priemernou rýchlosťou 14,66 stôp za sekundu, zastavenie trvá 2,045 sekundy.
Vyriešte akceleráciu pomocou 2,045 s na prekonanie 30 stôp. Pretože výpočet vzdialenosti je D = v (0) x T +1/2 (a) T ^ 2, je možné prvý člen ignorovať, pretože celá prekonaná vzdialenosť sa zohľadňuje spomalením na nulu. Preto sa 30 stôp rovná ½ a xT ^ 2, čo je 30 = ½ a x 2,045 ^ 2 alebo 30 = 1/2 a x 4,18. Preusporiadanie, a = 30 x 2 / 4,18 = 14,35 stôp za sekundu / s.
Silou vyriešime pomocou základnej rovnice F = ma. Sila F = 210 x 14,35 stôp za sekundu / sekundu / 32,2 stôp za sekundu / sekundu (gravitačné zrýchlenie) alebo 93,58 libry sily, ktorá je dôsledne pôsobená brzdou na ráfik po dobu 2,045 sekundy, aby sa bicykel zastavil. Pravdepodobne je to na hranici praktického limitu schopnosti tohto bicykla zastaviť.
Dokážte, že zdvojnásobenie rýchlosti štvornásobne zvyšuje požadovanú silu. Rýchlosť 40 míľ za hodinu by mala za následok čas zastavenia 1,023 sekundy, v prvom prípade polovica 2,045 sekundy. Termín D = ½ x a x T ^ 2 by sa vypracoval na zrýchlenie a = 30 x 2 / 1,046 alebo 57,36 stôp za sekundu / s. F = ma by teda vyšlo na F = 374,08 libier, čo je veľmi neprimerané pre brzdový strmeň na chudej závodnej pneumatike. Tento hlúpy jazdec by sa nikdy nezastavil z rýchlosti 40 míľ za hodinu vo vzdialenosti 30 stôp a preletel by hneď za značkou stop.