Il piano inclinato è una macchina semplice che permette di sollevare carichi pesanti riducendo l'intensità della forza motrice necessaria.
La forza peso P, sempre diretta verticalmente verso il basso, viene scomposta lungo due direzioni perpendicolari:
Dato l'angolo di inclinazione θ rispetto all'orizzontale:
All'aumentare dell'angolo θ, la componente scivolante P∥ cresce, mentre la forza premente P⊥ si riduce.
Il piano reagisce alla compressione esercitando una forza normale vincolare N perpendicolare alla superficie e diretta verso l'esterno:
La risultante delle forze ortogonali al piano è sempre nulla: non vi è moto lungo la direzione perpendicolare alla rampa.
L'attrito statico si oppone alla tendenza allo scivolamento con intensità massima:
Il blocco rimane in equilibrio statico se la componente parallela non supera tale soglia:
Se il blocco è vincolato a una molla di costante k, all'equilibrio statico la reazione elastica contrasta la discesa:
L'allungamento di equilibrio della molla lungo la rampa vale dunque: