この概念は、エネルギーの保存の原則に基づいています 。 その理由は次のとおりです。
* 作業: 作業は、力が距離にわたってオブジェクトを移動するときに行われます。 作業は次のように計算されます:作業=力x距離。
* エネルギー保存: システム内の総エネルギーは、ある形式から別の形式(たとえば、運動エネルギーへのポテンシャルエネルギー)に変換できるにもかかわらず、一定のままです。
例を考えてみましょう:
重い箱を持ち上げることを想像してみてください。
* 直接持ち上げ: 短い距離にわたって大きな力を箱に直接塗ります。
* 傾斜面を使用: 傾斜面を使用して箱を移動します。これで、より小さな力を適用しますが、ランプに沿って長い距離に箱を押します。
どちらの場合も行われた作業は同じです(ボックスを同じ高さまで持ち上げます)が、必要な力は異なります。傾斜面は、力が適用される距離を増やしているため、より小さな力を適用できます。
キーテイクアウト: レバー、プーリー、傾斜面、ウェッジなどの単純なマシンは、距離のための商人です。それらは、力が適用される距離を増やすことにより、より小さな力を使用することができますが、行われた作業の総量は一定のままです。