Η υδροηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιεί υδραυλική δύναμη για τη λειτουργία μηχανών και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μηχανικοί πρέπει να υπολογίσουν τη δύναμη του κινούμενου νερού για να προσδιορίσουν τη διαθέσιμη κινητική ενέργεια της ροής του νερού. Ένα απλό παράδειγμα χρήσης δύναμης νερού είναι οι παλιομοδίτικοι τροχοί νερού που χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία μηχανημάτων που αλέθουν κόκκους σε αλεύρι. Μόλις οι επιστήμονες αποφάσισαν ότι η ηλεκτρική ενέργεια θα μπορούσε να παραχθεί χρησιμοποιώντας τη φυσική δύναμη του νερού, κατασκευάστηκαν φράγματα για την αξιοποίηση της ισχύος. Το 1881, η πόλη Niagra Falls χρησιμοποίησε την υδροηλεκτρική ενέργεια για τη λειτουργία των φώτων του δρόμου. Σήμερα, πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν τη δύναμη του κινούμενου νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Επιλέξτε μια ήρεμη, ευθεία περιοχή του νερού που έχει μήκος τουλάχιστον 20 πόδια. Οδηγήστε έναν πάσσαλο κήπου στη μία πλευρά του ρέματος και οδηγήστε ένα δεύτερο πάσσαλο ακριβώς απέναντι από την πρώτη, στην αντίθετη πλευρά. Εκτελέστε μια συμβολοσειρά από το ένα στοίχημα στο άλλο και σημειώστε τη συμβολοσειρά σε τέσσερα ίσα διαστήματα.
Μετρήστε προς τα κάτω 20 πόδια και οδηγήστε άλλα δύο πονταρίσματα στις όχθες του ρεύματος. Δέστε ένα κορδόνι από το ένα στοίχημα στο άλλο. Σημειώστε επίσης αυτήν τη συμβολοσειρά σε τέσσερα ίσα διαστήματα.
Περάστε ένα πλευστό αντικείμενο, όπως ένα τμήμα 2x4, πλαστική κανάτα ή μπάλα τένις, από τους πρώτους δείκτες στους δεύτερους. Μετρήστε το χρόνο που χρειάζεται για να πάρει το αντικείμενο από το σημείο εκκίνησης έως το δεύτερο σετ δεικτών. Κάντε αυτό τρεις ή περισσότερες φορές για πιο ακριβή δεδομένα. Υπολογίστε το μέσο όρο των χρόνων διαιρώντας τους συνολικούς χρόνους διακοπής με τον αριθμό των φορών που χρονομετρήσατε τη διαδικασία. Καταγράψτε αυτόν τον μέσο χρόνο σε πόδια ανά δευτερόλεπτο.
Υπολογίστε το μέσο βάθος της ροής μετρώντας το βάθος του νερού σε κάθε ένα από τα σημάδια στην πρώτη συμβολοσειρά. Προσθέστε τις μετρήσεις μαζί και διαιρέστε με τέσσερις. Κάντε την ίδια διαδικασία στο σημείο της δεύτερης συμβολοσειράς. Καταγράψτε τα μέσα βάθη της ροής και στις δύο σημειωμένες περιοχές.
Υπολογίστε την περιοχή της ροής προσθέτοντας τα μέσα βάθη και διαιρώντας με δύο, πολλαπλασιάζοντας το αποτέλεσμα με το πλάτος της ροής. Καταγράψτε το ως τη μέση περιοχή της ροής.
Χρησιμοποιήστε τον τύπο F = ALC / T για να υπολογίσετε τη δύναμη του κινούμενου νερού. F = δύναμη, A = μέση έκταση, L = μήκος ρεύματος (20 πόδια), C = συντελεστής για το κάτω μέρος της κοίτης του νερού, και T = χρόνος που διανύθηκε. Ο συντελεστής που χρησιμοποιείται από την υπηρεσία προστασίας του περιβάλλοντος είναι 0,8 για ρεύματα με βραχώδη βάση και 0,9 για ρεύματα με λασπώδη βάση.