1世纪时，埃及亚历山大市的希腊工程师希罗（Hero）在一本名为《结构》（Mechanica）的书中详细描述了当时已知的各种类型的齿轮。希罗还是第一个发明真正原始蒸汽机车的人，他在几何学领域也有一些突破。什么是齿轮？齿轮是轮轴的副产品，在机械中能产生巨大的机械利益。

齿轮除了能像在磨坊中使用的第一个齿轮那样改变轴的方向之外，还能成倍地增加力并精确地运转计时装置。齿轮由刻有齿状的轮子构成。一个齿轮系统的机械利益是由被驱动轮的齿数除以驱动轮的齿数来确定的。为了增加机械利益，驱动轮要比被驱动轮小，驱动轮上的齿数要比被驱动轮的齿数少。这种为减速齿轮。

加速会导致一个小于1的机械利益，但同时会增加齿轮系的速度。加速时，驱动轮必须比被驱动轮大，并比被驱动轮拥有更多的齿数。虽然这样的齿轮系不够有力，但是速度会更快。什么是安蒂基西拉机器？安蒂基西拉机器是个机械日历，由25个相互关联的铜齿轮构成。

据估计，在一艘古老的失事船只的残骸上发现的安蒂基西拉机器，是公元前1世纪时期在希腊罗德岛上建造的。这个装置的重要意义在于它证明两千多年前就出现了高水平的数学和工程技术。能 量当一个正在下降的物体停住时，它的能量会发生怎样的变化？

因为能量守恒定律说明了在一个系统下，能量总是一个不变的常量，一个下降并落到地面上的物体应该弹回它开始下降的地方。虽然看起来动能应该都被转化为势能，然而在与地面撞击时能量的一部分被转化为热能。实际上，由于空气分子与物体之间的摩擦，一部分动能也被转化成热能。

尽管能量是守恒的，却并不是必须在机械能量之间进行转换，大量的能量被转化成热能。这被称作“非弹性碰撞”。简单机械会因为摩擦而损失能量吗？一台理想的机械应该是被施与多少能量就可以产生多少能量；然而，这样的机械是不存在的。由于运动部位之间产生的摩擦力，大量的能量被转化为热能。大多数机械用效率来度量，效率就是在一个机械中投入的功与机械产生的功之间的比率。