Електрокип'ятильник за 10 хв нагріває 0,5 кг води від 20 градусів цельсія до кипіння за умови, що в його обмотці тече струм силою 2 А. Визначте
напругу, подану на електрокип'ятильник. Вважаючи, що вся електрична енергія
йде на нагрівання.

Идея молекулярно-кинетической теории заключается в следующем:

"Молекулярно" - вещество состоит из молекул
"Кинетическая" - молекулы обладают кинетической энергией, хаотично двигаются и взаимодействуют между собой и границами своей среды. 

Если два вещества соприкасаются друг с другом своими границами, то молекулы одного вещества проникают в другое вещество.
Или если в одном веществе есть скопление другого вещества, то молекулы этого другого вещества распространяются среди молекул первого. Это все и есть диффузия.

Газообразные тела устроены так, что представляют собой набор молекул. Средняя кинетическая энергия молекул газа сильно превышает энергию их взаимодействия. Молекулы двигаются хаотически почти как свободные частицы, взаимодействуют (сталкиваются) друг с другом и с границами. Если убрать границу, молекулы разлетятся, занимая весь предоставляемый им объем.

Жидкие тела тоже представляют собой беспорядочно двигающиеся отдельные молекулы, но сравнительно с молекулами газа, молекулы жидкости обладают в среднем меньшей энергией и не так сильно стремятся разлететься, энергия их взаимодействия сравнима с кинетической энергией их движения, расположены они поэтому плотнее.  Жидкость также аморфная, как и газ, но т.к. она намного плотнее газа, на нее оказывает сильное влияние сила тяжести. В отличие от газа, одна молекула жидкости взаимодействует не мгновенно с другой молекулой и летит дальше, но взаимодействует сразу со множеством молекул во круг. Молекулы жидкости в толще (далеко от границы жидкости) взаимодействуют со всеми молекулами во круг, а те, что возле границы, испытывают недостаток соседей - отличаются от внутренних, поэтому возникают краевые эффекты, такие как сила поверхностного натяжения.

В твердых телах средняя кинетическая энергия молекул еще меньше, чем в жидкости. Энергия взаимодействия превышает энергию их движения, поэтому она связывает молекулы в устойчивые структуры. Каждая молекула остается вблизи своего равновесного положения и хаотически колеблется во круг него. Твердые тела могут обладать устойчивой формой и сопротивляться ее изменению. Многие твердые тела образуют кристаллы: молекулы располагаются не беспорядочно, а согласно некоторой закономерности, стремясь повторять одну и ту же структуру. 

Цель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с механизма (наклонной плоскости), меньше полной.

"Золотое правило" механики гласит, что при отсутствии силы трения работа, совершенная при подъеме тела вверх по вертикали на высоту h равна работе при подъеме тела по наклонной плоскости на высоту h при равномерном перемещении тела.

В первом случае работа равна:

А1 = Fтh, где

F сила тяжести действующая на тело, h - высота подъема. Во втором случае работа равна: А2 = Fl, где

F - сила, прилагаемая к телу для перемещения его равномерно по наклонной плоскости,

l - длина наклонной плоскости. А1 = А2 при отсутствии силы трения. При наличии силы трения работа: А2 > А1

А2 - полная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h с наклонной плоскости. А1 - полезная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h без наклонной плоскости.

Разделив полезную работу на полную, получим КПД наклонной плоскости и выразим его в процентах

Ход работы описан в учебнике.

Вычисления

Дополнительное задание.

Согласно "Золотому правилу" механики при отсутствии трения имеем:

отсюда

именно во столько раз мы выигрываем в силе, применяя эту наклонную плоскость.

Объяснение: