複合機械は、2つ以上の単純機械を組み合わせたものです。手押し車は、てこと車輪と車軸から成り立っています。自転車は、車輪、てこ、滑車から成り立っています。缶切りは、てこ、車輪、くさびから成り立っています。これらの組み合わせによって、単一の単純機械では不可能な方法で、力を増幅したり、方向を変えたり、速度を上げたりすることができます。

単純機械とは、てこ、車輪と車軸、滑車、斜面、くさび、ねじといった基本的な機械装置のことです。これらは力と距離のトレードオフの関係にあります。てこを使えば、より少ない力で重い荷物を持ち上げることができますが、その分、てこを動かす距離が長くなります。複合機械は、これらのトレードオフを組み合わせたものです。滑車装置は、力を何倍にも増幅する複合滑車です。歯車列は、速度とトルクを変化させる複合車輪と車軸です。

複合機の例

• 自転車：車輪、レバー、滑車、ギア。
• 手押し車：てこ、車輪、車軸。
• ハサミ：2つのてことくさび。
• クレーン：てこ、滑車、歯車。
• エスカレーター：傾斜面と滑車システム。

複合機械は至るところに存在します。はさみは、支点で連結された2つのレバーです。刃はくさび形をしており、ハンドルは力を加える場所です。クレーンは、レバーを使って荷物を持ち上げ、滑車を使って方向を変え、歯車を使って力を増幅します。機械的利点は、それぞれの単純機械の利点の積です。ギア比が4で車輪半径が0.3メートルの自転車は、機械的利点によって坂道を登ることができます。複合機械はエネルギーを生み出すのではなく、エネルギーを変換します。常に力と距離、あるいは速度とトルクのトレードオフが生じます。これが力学の基本法則です。