Коэффициент полезного действия

КПД - это отношение полезной работы, совершенной механизмом, ко всей затраченной работе (подведенной энергии) за то же время

Коэффициент полезного действия выражается в процентах. Чем ближе это число к 100%, тем выше производительность машины. Не может быть КПД больше 100, так как невозможно выполнить больше работы, затратив меньше энергии.

Уравновесив на рычаге две какие-нибудь разные по модулю силы, приведем рычаг в движение. При этом оказывается, что за одно и то же время точка приложения меньшей силы F₂ проходит больший путь S₂, а точка приложения большей силы F₁ - меньший путь S₁. Измерив эти пути и модули сил, находят, что пути, пройденный точками приложения сил на рычаге, обратно пропорциональны силам:

Таким образом, действуя на длинное плечо рычага, мы выигрываем в силе, но при этом во столько же раз проигрываем в пути. Произведение силы на путь есть работа. Наши опыты показывают, что работы, совершаемые силами, приложенными к рычагу, равны друг другу.

F₁ S₁ = F₂ S₂ A₁ = A₂

Итак, при использовании рычага выигрыша в работе не получают
Многовековая практика показала, что ни один из механизмов не даёт выигрыша в работе. Применяют же различные механизмы для того, чтобы в зависимости от условий работы выиграть в силе или пути.

Уже древним учёным было известно правило, применимое ко всем механизмам:
во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии. Это правило назвали "золотым правилом" механики.