Günlük hayatta kullandığımız aletlerin çoğu, basit makineler olarak adlandırılır. Bu makineler iş yapmamızı kolaylaştırırken, fizik yasalarına göre çalışırlar. "Kuvvetten kazanç yoldan kayıp" prensibi, bu makinelerin temel çalışma mantığını açıklayan önemli bir fizik kuralıdır.
Kuvvetten kazanç yoldan kayıp, bir basit makinenin uyguladığımız kuvveti azaltırken, aynı işi yapabilmek için kuvvetin uygulandığı mesafeyi artırması prensibidir. Başka bir deyişle, daha az kuvvetle iş yapabiliriz ama bu kuvveti daha uzun mesafede uygulamamız gerekir.
Fizikte iş kavramı, bir kuvvetin bir cismi hareket ettirmesi olarak tanımlanır ve matematiksel olarak:
İş = Kuvvet × Yol (\( W = F \times s \))
formülüyle ifade edilir. Basit makinelerde işin korunumu yasası geçerlidir, yani makineye verilen iş ile makineden alınan iş birbirine eşittir.
\( F_g \times s_g = F_k \times s_k \)
Bir yükü doğrudan kaldırmak yerine eğik bir düzlemde yukarı çıkarmak daha kolaydır. Eğik düzlem ne kadar uzunsa, uygulamanız gereken kuvvet o kadar az olur, ancak yükü taşımak için kat etmeniz gereken mesafe artar.
Destek noktası yüke yakın olan bir kaldıraçta, küçük bir kuvvetle büyük yükler kaldırabilirsiniz. Ancak kuvvet kolunu daha uzun mesafede hareket ettirmeniz gerekir.
Vida, eğik düzlemin silindir etrafına sarılmasıyla oluşur. Vida bir tur döndüğünde, vida ucu malzemeye çok az ilerler, ancak bu küçük ilerleme büyük bir kuvvet oluşturur.
Kuvvetten kazanç yoldan kayıp prensibi, fizikte enerjinin korunumu yasasının bir sonucudur. Basit makineler bize iş kolaylığı sağlar ama bu kolaylık "bedava" değildir - kuvvetten kazandığımızı yoldan kaybederiz. Bu prensip, mühendislikten günlük hayata kadar pek çok alanda karşımıza çıkan temel bir fizik kuralıdır.
