简单机械是物理学中通过基本部件组合实现力的传递、变换或测量的装置，其核心原理基于功的原理，即使用机械时所做的功不会改变。以下是主要简单机械的物理原理及分类：
一、杠杆原理
定义与组成
杠杆是绕固定点（支点）转动的硬棒，由动力、阻力及支点组成，动力臂和阻力臂分别为力作用线到支点的垂直距离。
平衡条件
杠杆平衡时满足：
$$动力 times 动力臂 = 阻力 times 阻力臂$$
即力矩平衡。
分类与特点
等臂杠杆 （如天平）：动力臂=阻力臂，既省力又等距离。
省力杠杆 （如撬棍）：动力臂>阻力臂，省力但费距离。
费力杠杆 （如镊子）：动力臂<阻力臂，费力但省距离。
二、轮轴原理
定义与分类
轮轴由轮和轴组成，轮大直径小，转动时力臂长，可省力。
固定轮轴 （如方向盘）：轮固定，轴转动，省力但费距离。
活动轮轴 （如水车）：轮与轴可相对转动，省力且改变方向。
机械效率
轮轴的机械效率公式：
$$eta = frac{输出功}{输入功} = frac{Gh}{Fs}$$
其中G为阻力，h为提升高度，F为输入力，s为轮周长。
三、滑轮原理
定滑轮
固定不动的滑轮可改变力的方向，不省力但可移动重物。2. 动滑轮
随重物一起移动的滑轮可省一半力，但需承担自身重量。
滑轮组
多个滑轮组合可同时省力、改变方向，效率高于单一滑轮。
四、斜面原理
斜面通过延长位移路径来省力，例如盘山公路、楼梯等。其省力程度与斜面倾角成正比，倾角越小越省力。
五、综合应用
杠杆与轮轴结合 ：如撬棍（杠杆+轮轴）。
滑轮与杠杆组合 ：如滑轮组（滑轮+杠杆）。
齿轮传动 ：通过齿轮比改变转速和扭矩。
六、功的原理
所有简单机械均遵循功的原理，即：
