Le plan incliné : une machine simple


Le plan incliné est une machine simple qui permet d'élever une masse sans avoir à la soulever en exerçant une force inférieure à son poids.

La masse est en équilibre sous l'action de son poids P = mg, de la réaction du support N et de la force de traction F.
Si on néglige les frottements la réaction N est normale au plan elle est opposée à la composante normale de poids mg.cos α.
La force de traction nécessaire est donc opposée à la composante tangentielle du poids mg.sin α.

La distance L à parcourir pour élever la charge d'une hauteur H est telle que L = H / sin α.
Le travail correspondant est W = mg.sin α .H / sin α = mg.H
Il y a conservation de l'énergie.

On peut considérer que le coin ainsi que la majorité des outils de coupe sont des assemblages de deux plans inclinés.

Utilisation
L'objet de masse m = 1 kg est retenu par un dynamomètre étalonné en newtons. Vérifier que la force F mesurée est bien égale à mg.sin α.

Pour une étude tenant compte des frottements on peut consulter la page frottements sur un plan incliné.