Un plan incliné est l’une des six machines simples définies par les premiers scientifiques et utilisées en référence à la physique ou à la mécanique. Les cinq autres sont des leviers, des poulies, des vis, des cales, des roues et des essieux. Ces machines simples ont été conçues pour amplifier ou rediriger la force de manière à maximiser la quantité de travail qu’elles pouvaient accomplir. En termes simples, un plan incliné est un objet qui a une surface plane et est incliné à un angle fixe.
L’avantage mécanique que cette machine offre est une quantité réduite de force requise pour déplacer des objets entre des emplacements avec des élévations différentes. Sans l’avion, déplacer un objet verticalement exigerait beaucoup plus de force. De plus, cela peut aider à déplacer des objets en toute sécurité vers le bas.
En prenant comme exemple un toboggan pour enfant sur une aire de jeux, si l’enfant se trouve sur une plate-forme au-dessus du sol et tombe de la plate-forme tout droit, il a de fortes chances de se blesser. C’est vrai que ce serait plus rapide, mais ce n’est certainement pas sûr. Si un enfant utilise un toboggan, un exemple de plan incliné, il descendra à un rythme plus lent et plus sûr. De même, si l’enfant essayait de grimper jusqu’au sommet, cela demanderait beaucoup plus d’efforts que s’il montait le toboggan.
Un plan incliné a de nombreuses applications et il en existe de nombreux exemples dans la vie quotidienne des gens. Quelques exemples sont les rampes, les toboggans, les goulottes, les couteaux et les haches. Il peut sembler étrange qu’un couteau soit classé de cette manière, mais un examen attentif de la lame d’un couteau révèle la pente descendante.
Lorsqu’un objet est sur un plan incliné, il y a trois forces principales sur lui. Ces forces sont la force normale, la force gravitationnelle et la force de frottement. Bien que la résistance de l’air soit une force sur l’objet, elle n’est généralement pas prise en compte car elle est généralement négligeable. La force normale est la force exercée sur l’objet qui est perpendiculaire (90°) à l’inclinaison. La force gravitationnelle est la force qui tire l’objet directement en dessous. Enfin, la force de frottement est parallèle au plan. Plutôt que d’utiliser des essais et des erreurs, une personne peut prédéterminer si un objet peut être déplacé vers le haut d’un plan en utilisant une formule impliquant ces trois forces, la masse de l’objet et l’angle de l’inclinaison.