L'energia idroelettrica utilizza la forza dell'acqua per azionare le macchine e generare elettricità. Gli ingegneri devono calcolare la forza dell'acqua in movimento per determinare l'energia cinetica disponibile del flusso d'acqua. Un semplice esempio di utilizzo della forza dell'acqua sono le ruote idrauliche antiquate utilizzate per azionare macchinari che macinano i cereali in farina. Una volta che gli scienziati hanno determinato che l'elettricità poteva essere generata usando la forza naturale dell'acqua, sono state costruite dighe per sfruttare l'energia. Nel 1881, la città di Niagra Falls utilizzò l'energia idroelettrica per azionare i lampioni. Oggi, molti paesi in tutto il mondo utilizzano la forza del movimento dell'acqua per generare elettricità.
Scegli un'area calma e diritta dell'acqua lunga almeno 20 piedi. Guida un paletto da giardino in un lato del ruscello e guida un secondo paletto direttamente di fronte al primo, sul lato opposto. Esegui una corda da un paletto all'altro e segna la corda a quattro intervalli uguali.
Misura 20 piedi a valle e pianta altri due picchetti nelle sponde del torrente. Lega una corda da un paletto all'altro. Segna anche questa stringa a quattro intervalli uguali.
Fai galleggiare un oggetto galleggiante, come una sezione di 2x4, una brocca di plastica o una pallina da tennis, dai primi segnalini ai secondi segnalini. Misura il tempo impiegato dall'oggetto per passare dal punto di partenza al secondo set di indicatori. Fallo tre o più volte per dati più accurati. Calcola la media dei tempi dividendo i tempi totali del cronometro per il numero di volte in cui hai cronometrato il processo. Registra questo tempo medio in piedi al secondo.
Calcola la profondità media del ruscello misurando la profondità dell'acqua in corrispondenza di ciascuno dei segni sulla prima corda. Somma le misure e dividi per quattro. Esegui lo stesso processo nel punto della seconda stringa. Registrare le profondità medie del torrente in entrambe le aree contrassegnate.
Calcola l'area del ruscello sommando le profondità medie e dividendo per due, quindi moltiplicando il risultato per la larghezza del ruscello. Registra questo come l'area media del flusso.
Usa la formula F=ALC/T per calcolare la forza dell'acqua in movimento. F=forza, A=area media, L=lunghezza del flusso (20 piedi), C=coefficiente per il fondo del letto d'acqua e T=tempo percorso. Il coefficiente utilizzato dall'Agenzia per la protezione dell'ambiente è 0,8 per i corsi d'acqua con fondo roccioso e 0,9 per i corsi d'acqua con fondo fangoso.