Las ruedas y los ejes suelen ser objetos circulares, a menudo una rueda grande y un eje más pequeño, fijados rígidamente uno a otro.
La rueda y eje siempre giran a la misma velocidad. Debido a que la circunferencia de la rueda es más grande, la superficie de la rueda girará a una velocidad mayor, y también con una mayor distancia.
Colocar una carga en un vehículo con ruedas casi siempre reduce la fricción en comparación con arrastrar la carga sobre el suelo. Las ruedas no siempre se utilizan para el transporte en ciencia e ingeniería. Las ruedas con surcos se llaman poleas y las ruedas con dientes se llaman engranajes.
Ejemplos comunes de ruedas y ejes son los rodillos para amasar, los monopatines y las carretillas.
La ventaja mecánica de este conjunto de rueda y eje es de 4:1 o 4 si el esfuerzo se aplica sobre el eje. Esto significa un aumento de cuatro veces en la velocidad y la distancia, pero al mismo tiempo, una reducción de la fuerza en cuatro veces.
Si el esfuerzo se aplica sobre la rueda, la ventaja mecánica es de 1:4, lo cual significa una reducción de cuatro veces en velocidad y distancia, pero un aumento de cuatro veces en la fuerza.
La ventaja mecánica de ruedas y ejes describe la relación de rotación entre el eje y la rueda. Dependiendo de dónde se aplique el esfuerzo, la ventaja mecánica se puede calcular utilizando la siguiente fórmula: