Vidéo : Le plan incliné
Saurez vous soulever cette caisse de 50kg jusqu’à une hauteur de 1m ?
Une masse de 50 kg, subit une force dirigée vers le bas : son poids. (...)
L’intensité de cette force est d’environ 500 Newtons. (...)
Pour soulever la caisse, il faut contrer cette force résistante en exerçant une force motrice opposée et de même intensité.
Si la caisse est trop lourde, la force musculaire n’est pas suffisante pour la soulever. (....)
Le plan incliné est une machine simple qui permet de changer la direction et l'intensité de la force résistante.
(...)
Étudions cela en décomposant le vecteur poids selon deux composantes :
- Une composante perpendiculaire au plan incliné (...)
- et une composante parallèle au plan incliné.(...)
La réaction du support compense exactement la composante perpendiculaire.(...)
Il ne reste que la composante parallèle (...) et la force de frottement qui empêche la caisse de glisser.
(…)
Annulons les frottements !
Pour déplacer la caisse le long du plan incliné, il suffit d'exercer une force motrice Fm, opposée à cette nouvelle force résistante Fr.
L’intérêt du plan incliné réside dans le fait que l’intensité de Fr est plus petite que P.
(…)
Pour ce plan incliné de 30°, l’avantage mécanique est égal à 2.
(…)
L'avantage mécanique est d'autant plus grand que la pente est douce.
Cependant, ce que nous venons de gagner en force, nous le perdons en distance à parcourir.
L’énergie dépensée pour déplacer la caisse, aussi appelée “travail”, est le produit de la force par la distance.
Cette énergie se conserve.
Si on diminue la distance, il faut augmenter l’intensité de la force motrice.
Toutefois, le travail à fournir reste le même.
(…)
Quand il s’agit d’énergie, retenons que rien ne se perd, (..) rien ne se crée, (…) tout se transforme.
