برای حل این سوال، باید اصول سیستم‌های چرخ‌دنده و نیرو را در نظر بگیریم. در سیستم‌های چرخ‌دنده، رابطه نیرو به‌صورت معکوس با اندازه چرخ‌دنده‌ها و تعداد دندانه‌های آن‌ها است. یعنی اگر چرخ‌دنده بزرگتر نیمی‌گردد، لازم است نیروی کمتری اعمال شود و بالعکس. در این سوال، فرض کنید که نسبت دندانه‌های چرخ‌دنده‌ها به ترتیب \(x : y : z\) باشد. برای به حرکت درآوردن وزنه ۴۰۰ نیوتونی، نیرو باید بر اساس نسبت دندانه‌های چرخ‌دنده اول تا سوم محاسبه شود: \[ \text{نیروی مورد نیاز} = \left( \frac{x}{z} \right) \times 400 \] باید جزئیات تعداد دنده‌های هر چرخ‌دنده یا قطر آنها نسبت به یکدیگر مشخص شود تا بتوان دقیقاً محاسبه کرد نیروی ورودی چقدر باید باشد. اگر این نسبت‌ها مشخص نیست، تنها می‌توان به صورت کیفی گفت که در صورت افزایش دندانه یا قطر چرخ‌دنده‌های بعدی نسبت به اولی، نیروی کمتری نیاز است. در مورد جهت حرکت چرخ‌دنده ۳، چون‌ که چرخ‌دنده‌ها بر خلاف جهت چرخ‌دنده قبلشان می‌چرخند، اگر چرخ‌دنده ۱ در جهت عقربه‌های ساعت بچرخد، چرخ‌دنده ۲ برخلاف آن و چرخ‌دنده ۳ مشابه چرخ‌دنده ۱ خواهد چرخید.