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일의 개념은 힘과 운동으로 기계적 일함수를 정의하는 데 기본이 되며, 기계에서 힘과 운동이 뗄 수 없는 관계임을 나타낸다.

기계에서 나오는 일 출력(work output)은 마찰 때문에 항상 일 입력(work input)보다 적고, 이 둘의 비(比)인 효율은 언제나 100%보다 적다.

입력힘에 대한 출력힘의 비는 기계적 확대율(mechanical advantage/MA)이라 하며 힘을 바꾸어주는 함수를 정의하고, 출력운동에 대한 입력운동의 비는 속도비(velocity ratio/VR)라 하며 운동을 바꾸어주는 함수를 정의한다. 효율이 높으면 이들은 거의 같은 비를 갖는다. 만약 출력힘이 입력힘의 10배이면, 입력운동은 출력운동의 10배이어야 한다.

즉 힘을 얻으면 운동을 잃게 된다. 마찰은 기계적 확대율에 영향을 미치지만, 속도비에는 영향을 미치지 않는다.

입력일에 대한 출력일의 비로부터 효율을 계산하려면 일정한 거리에 대해 출력힘과 입력힘이 한 일을 반드시 알아야 한다. 따라서 구간에 대한 평균힘을 결정해야 하므로 불편하다. 순간적인 하중값과 하중이 움직이는 비로부터 더 쉽게 기계의 효율을 결정할 수 있다.

이런 목적을 위해서는 일률공식이 가장 유용하다.

일률은 일을 하는 비율이다. 만약 사람이 30초 동안 4.5㎏의 추를 사다리나 계단 위로 5m까지 올린다면 30초 동안에 쓰인 일은 30×5, 즉 150kgf·m이다. 따라서 일률은 5kgf·㎧이다.

영어권에서는 일률의 단위로 '마력'(hp)을 쓰며, 1hp는 분당 76kgf·㎧와 같으므로 5kgf·㎧는 5/76=0.0658hp와 같다.

지렛대·축바퀴와 같이 힘을 증대시키는 간단한 기계를 다룰 때는 입력힘을 '작동력'이라 하고, 출력힘을 '하중'이라고 하는 것이 편리하다. 따라서 기계적 확대율은 작동력에 대한 하중의 비이고, 속도비는 작동력에 의한 운동(변위 또는 속도)을 대응하는 하중의 운동으로 나눈 것이다.