Tänk till exempel på en sammansatt maskin som består av en spak och en remskiva. Ingångskraften appliceras på spaken och den utgående kraften genereras av remskivan. Den mekaniska fördelen med denna sammansatta maskin är förhållandet mellan utgående kraft och ingångskraft.
Så här relaterar ingångs- och utgångskrafterna:
1. Mekanisk fördel: Den mekaniska fördelen med en sammansatt maskin är förhållandet mellan utgående kraft (\(F_O\)) och ingångskraften (\(F_I\)):
$$ Mechanical\ Advantage =\frac{Output\ Force\ (F_O)}{Input\ Force\ (F_I)}$$
2. Ideal mekanisk fördel: Den ideala mekaniska fördelen med en sammansatt maskin bestäms enbart av arrangemanget av de enkla maskinerna i den. Det förutsätter ingen friktion eller energiförlust:
$$ Ideal\ Mechanical\ Advantage =\frac{Output\ Force\ (F_O)}{Input\ Force\ (F_I)}$$
3. Faktisk mekanisk fördel: I verkligheten minskar friktion och energiförluster den faktiska mekaniska fördelen under idealvärdet:
$$ Faktisk\ Mechanical\ Advantage =\frac{Utgång\ Force\ (F_O)}{Input\ Force\ (F_I)}
4. Inmatnings- och utdatakraftsrelation: Ingångs- och utgångskrafterna är omvänt proportionella mot varandra. Detta betyder att när den ingående kraften ökar, minskar den utgående kraften och vice versa:
$$ F_O ∝ \frac{1}{F_I}$$
5. Arbetsinmatning och arbetsutgång: Arbetsinsatsen och arbetseffekten är lika i en sammansatt maskin (försummar friktion). Med andra ord, den inmatade energin är lika med den utmatade energin:
$$ Work\ Input\ (W_I) =Work\ Output\ (W_O)$$
Genom att förstå sambandet mellan ingångs- och uteffekter i sammansatta maskiner kan ingenjörer och designers optimera sina konstruktioner för specifika applikationer.
