理科・物理の根底には「仕事の原理」という絶対的な物理法則があります。仕事とは「加えた力（N：ニュートン）× 力の向きに動かした距離（m）」で表され、単位はJ（ジュール）を用います。
道具を使うと小さな力でものを持ち上げられますが、その代わりにひもを引く距離が長くなり、「人間が行う仕事の総量」は道具を使わない場合と完全に一致します。
具体的な数値例で計算プロセスを確認してみましょう。
【例題】600gの物体（重力6N）を30cm（0.3m）真上に持ち上げるケース
① 手で直接持ち上げる場合：
必要な力：6N
移動距離：0.3m
仕事量：6N × 0.3m ＝ 1.8J
② 定滑車を使う場合：
必要な力：6N（力は減らない）
引く長さ：0.3m
仕事量：6N × 0.3m ＝ 1.8J（下向きに引けるため体格や体重を活用できる）
③ 動滑車を使う場合（滑車の重さを無視）：
必要な力：6N ÷ 2 ＝ 3N（力は半分で済む）
引く長さ：0.3m × 2 ＝ 0.6m（2倍引く必要がある）
仕事量：3N × 0.6m ＝ 1.8J
このように、動滑車を使っても仕事の合計量は1.8Jで変わりません。「力は半分、距離は2倍」になるからこそ、仕事量が釣り合う仕組みになっています。
