Une caisse placée sur un plan incliné est soumise à plusieurs forces : la force gravitationnelle (Poids), la force normale (Réaction du support), et la force de frottement. La force gravitationnelle peut être décomposée en deux composantes : une parallèle au plan incliné, qui pousse l'objet vers le bas, et une perpendiculaire au plan incliné, qui est équilibrée par la force normale exercée par la surface du plan. L'angle d'inclinaison du plan modifie l'intensité de ces forces et donc le comportement de l'objet.
Le frottement joue un rôle crucial dans le mouvement de l'objet sur le plan incliné. On distinguera deux types de frottements :
Le frottement statique est la force de frottement empêchant un objet de se mettre en mouvement.
Le frottement cinétique (ou dynamique) est la force de frottement mesurée lorsque l'objet est en mouvement.
Sur une surface rugueuse comme le béton, les coefficients de frottement (statique et cinétique) sont plus importants que sur la surface glacée, ce qui oppose davantage le mouvement et retarde le glissement de l'objet. En revanche, sur une surface lisse comme la glace, les coefficients de frottement (statique et cinétique) sont beaucoup plus faibles, ce qui facilite le glissement puis l'accélération.
Pour résumer, l'équilibre d'un objet sur un plan incliné implique de bien représenté les forces en présence dans un système d'axe approprié et de comprendre comment l'angle du plan avec l'horizontale et le type de surface influencent les forces en présence.