الإجابة الصحيحة هي: أكبر من ١؛ لأن الآلة في هذه الحالة تنتج قوة أكبر من القوة التي يبذلها الشخص. وتوضح الفائدة الميكانيكية مقدار مضاعفة الآلة للقوة المؤثرة فيها.
تُحسب الفائدة الميكانيكية بقسمة القوة الناتجة، أو قوة المقاومة، على القوة المبذولة:
[
\text{الفائدة الميكانيكية}=\frac{\text{القوة الناتجة}}{\text{القوة المبذولة}}
]
فإذا أثّر شخص في آلة بقوة مقدارها ٥٠ نيوتن، وأنتجت الآلة قوة مقدارها ١٥٠ نيوتن، فإن فائدتها الميكانيكية تساوي:
[
150 \div 50 = 3
]
وهذا يعني أن القوة الناتجة تساوي ثلاثة أمثال القوة المبذولة، ولذلك تكون الفائدة الميكانيكية أكبر من الواحد.
تساعد بعض الآلات البسيطة على تقليل القوة اللازمة لأداء مهمة، مثل رفع حمل أو تحريكه. ومن أمثلتها الرافعة عندما تكون نقطة تأثير القوة أبعد عن نقطة الارتكاز من موضع الحمل، وبعض أنظمة البكرات التي توزع الحمل على عدة أجزاء من الحبل.
لكن زيادة القوة لا تعني أن الآلة تُنتج طاقة إضافية؛ ففي الآلة المثالية، يقابل تقليل القوة زيادة المسافة التي تتحرك خلالها نقطة تأثيرها. أما في الآلات الحقيقية، فيتحول جزء من الطاقة إلى حرارة بسبب الاحتكاك.
وعند مقارنة الخيارات، فإن الفائدة الميكانيكية التي تساوي ١ تعني تساوي مقدار القوة الناتجة والمبذولة، وقد تفيد الآلة حينئذٍ في تغيير اتجاه القوة. وإذا كانت أصغر من ١، فإن القوة الناتجة تكون أقل من المبذولة، مقابل فائدة أخرى مثل زيادة السرعة أو مسافة الحركة.
لذلك، عندما ينص السؤال على أن الآلة تزيد القوة التي يؤثر بها الشخص، فإن نسبة القوة الناتجة إلى المبذولة تكون أكبر من ١.