Současné stroje se již málo podobají svým předchůdcům z doby, kdy začínala průmyslová výroba.. Mají s nimi však společné části: páka, kladka, kolo na hřídeli, nakloněná rovina, šroub a klín. Tyto základní konstrukční části označujeme jako jednoduché stroje. Všechny jednoduché stroje se používají od starověku. Dlouho je také známé tzv. zlaté pravidlo mechaniky: S využitím jednoduchých strojů se nedá ušetřit práce. Jednoduché stroje však usnadní práci tím, že můžeme vyvinout menší sílu nebo změnit směr působení síly. Zmenšení síly však musíme vyrovnat působením síly na delší dráze.

Páka

Páka je pevná tyč, která se může otáčet kolem osy kolmé k podélné ose tyče. Od osy páky vycházejí ramena. Každé rameno patří k jedné síle. Na páku působí dvě síly, které označíme F₁ a F₂. Síla F₁ je např. síla svalů nebo motoru, silou F₂ je např. tíha bedny, kterou pákou zdviháme.


Vzdálenost vektorové přímky síly F₁ od osy otáčení je rameno síly. Síla F₁ vyvolá moment síly
Podobně síla F₂ vyvolá moment síly
kde a, b jsou ramena sil. Páka je v rovnovážné poloze, když se moment síly F₁ rovná momentu síly F₂, M₁ = M₂ a po dosazení
Přitom momenty sil musí mít opačný směr. Vyzkoušejte si funkci páky na apletu. Rozlišujeme páky jednozvratné (působiště tíhy břemene a zvedací síly je na téže straně od osy a síly mají opačný směr), dvojzvratné a lomené. Pro podmínku rovnováhy platí na všech pákách výše uvedený vztah. Na jednozvratné páce působící síla F₁ i vyvolaná síla F₂ jsou na stejné straně od osy otáčení. Je zřejmé, že dostatečně dlouhou pákou lze teoreticky zvednou libovolně těžké břemeno. Stačí, aby rameno síly bylo mnohem delší než rameno břemena. Proto i výrok "Dejte mi pevný bod a já pohnu Zemí'', který prohlásil podle legendy geniální starověký mechanik Archimédes, je pravdivý, leč neproveditelný.

Zvláštním případem dvojzvratné páky je rovnoramenná páka. Využívá se u rovnoramenných vah, jejichž základní částí je rovnoramenné vahadlo, které je podepřeno břitem. Na koncích vahadla visí misky. Nerovnoramenné váhy mají závaží, které se posunuje po páce, čímž se mění moment síly. Páka je součástí mnoha mechanizmů a domácích nástrojů, jako jsou kleště, nůžky, šroubováky, otvíráky lahví, louskáčky na ořechy, ale i váhy, houpačky, trakaře, různé zvedáky apod.

Kladka

Kladka je založena na principu páky. U pevné kladky je rameno břemena a rameno síly stejně dlouhé, tíha břemena a zvedající síla mají stejnou velikost i směr. Výhoda pevné kladky je pouze v tom, že usnadňuje manipulaci s břemenem – táhnout za provaz směrem dolů je snazší než zvedat břemeno přímo vzhůru. Kladky používali už staří Babyloňané při stavbě městských hradeb.


Na volné kladce se síla F₁ rovná polovině síly F₁ (břemene)
Soustavu kladek nazýváme kladkostroj. Rozlišujeme kladkostroj obecný, Archimédův a  diferenciální.  Pro obecný kladkostroj platí
kde n je počet volných kladek. Do síly F´ musíme započítat také vliv tíhy volných kladek. Pro Archimédův kladkostroj platí
kde n je počet volných kladek.


Diferenciální kladkostroj Westonův se skládá ze dvou souosých pevně spojených kladek s různými poloměry (R, r) a z jedné kladky volné. Kladky mají ve žlábku zuby, do nichž zasahují články řetězu. Účelem zubů je, aby se řetěz po obvodu kladek nesmýkal. Břemeno o tíze F₁, které visí na dvou částech řetězu, napíná každý z nich silou F₁/2. Působíme pak silou

Kolo na hřídeli

Pracuje jako dvojzvratná páka, jejíž ramena tvoří poloměr válce, tzv. hřídel, a na něm upevněné kolo nebo klika. Podmínkou, aby kolo na hřídeli bylo v rovnovážné poloze, je opět rovnost velikostí momentů sil a opačný směr momentů
Ve vztahu je R poloměr kola nebo poloměr otáčení kliky, r poloměr hřídele, F₁ a F₂ působící síly. Za určitých podmínek však síla F₁ může být větší než síla F₂. Příkladem je hřídel motoru, na kterém působí větší hnací síla, a řemenice, která přenáší sílu. Na principu kola na hřídeli je založen pohyb všech kolových vozidel. Dále se uplatňuje třeba jako rumpál, vodní nebo mlýnské kolo.

Nakloněná rovina

Ze schématu nakloněné roviny je patrné, že pro zdvižení tělesa po dráze s je při působení síly F třeba práce
Uvedené těleso má tíhu F_G. Při jeho přímém zdvižení do výšky h se koná práce
Vzhledem k tomu, že práce musí být v obou případech stejná, platí
což je vztah pro rovnovážnou polohu na nakloněné rovině.


Nakloněnou rovinu využíváme k usnadnění chůze nebo jízdy do výšky, ale také ke spouštění břemen nebo při jízdě z kopce. Nakloněné roviny v podobě ramp umožnily stavbu egyptských pyramid.

Klín

Klín je součástí řezných nástrojů obráběcích strojů i běžného kuchyňského nože. Klín je trojboký hranol, jehož úzkou stěnu nazýváme čelo klínu. Klín je založen na principu nakloněné roviny.

Šroub

Je v podstatě nakloněná rovina navinutá na válec. Křivka, kterou vytvoří nakloněná rovina při navíjení na válec je šroubovice. Dostaneme ji např. tak, že vystřihneme z papíru pravoúhlý trojúhelník a navineme ho na válec, přepona trojúhelníku vytvoří prostorovou křivku zvanou šroubovice. Na šroubu je podél této křivky vyříznut šroubový závit. Působí-li na obvodu šroubu síla, otáčí se šroub kolem své osy a při jedné otočce postoupí o výšku závitu ve směru podélné osy šroubu. Vzdálenost dvou sousedních závitů označíme jako stoupání závitu h. Síla na šroubu působí rovnoběžně se základnou, proto uvažujeme délku základny
Dosazením do vztahu pro rovnovážnou polohu na nakloněné rovině, kde délku nakloněné roviny nahradíme délkou její základny z, se kterou působí síla rovnoběžně, dostaneme
Ve vztahu je F síla, kterou působíme na šroub, d vzdálenost působiště síly, G je síla vyvinutá šroubem, např. síla, kterou šroub stahuje sešroubované díly. Stejné vztahy platí i u lodního šroubu, jehož vynálezcem je Čech Josef Ressel a u vrtule letadel.