Kołowrót jest maszyną prostą, która działa na zasadzie dźwigni. Zbudowany jest on z walca o promieniu r, który może się obracać względem swojej osi, oraz z przymocowanej do jednego z jego końców korby o promieniu R. Na walec nawinięta jest lina, do której z kolei przymocowany jest ładunek (ciężar - Q). Aby przy pomocy kołowrotu można było podnosić ciężar przy użyciu stosunkowo małej siły (F), ramię kołowrotu musi mieć większą długość aniżeli promień walca.
Rys. Monika Pilch
Rys. 1. Kołowrót widok z przodu.
Rys. Monika Pilch
Rys. 2. Kołowrót widok z boku.
Z pierwszej zasady dynamiki wynika, że aby układ był w równowadze momenty działających sił muszą się równoważyć, więc:
R • F = r • Q, stąd:
Z ostatniego równania wynika, że im dłuższe jest ramię kołowrotu, tym siła F z jaką należy działać aby zrównoważyć ciężar ładunku jest mniejsza.