Η υδροηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιεί δύναμη νερού για τη λειτουργία μηχανών και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μηχανικοί πρέπει να υπολογίσουν τη δύναμη του κινούμενου νερού για να καθορίσουν την διαθέσιμη κινητική ενέργεια της ροής του νερού. Ένα απλό παράδειγμα χρήσης της δύναμης του νερού είναι οι παλιομοδίτικοι τροχοί νερού που χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία μηχανημάτων που καλλιεργούν τους κόκκους στο αλεύρι. Μόλις οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η ηλεκτρική ενέργεια θα μπορούσε να δημιουργηθεί χρησιμοποιώντας τη φυσική δύναμη του νερού, τα φράγματα κατασκευάστηκαν για να αξιοποιήσουν την ισχύ. Το 1881, η πόλη των Niagra Falls χρησιμοποίησε υδροηλεκτρική ενέργεια για να λειτουργήσει τα φώτα του δρόμου. Σήμερα, πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν τη δύναμη της μετακίνησης νερού για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Επιλέξτε μια ήρεμη, ευθεία περιοχή του νερού μήκους τουλάχιστον 20 ποδιών. Οδηγήστε ένα χλοοτάπητα κήπου σε μια πλευρά του ρέματος και οδηγήστε ένα δεύτερο χέρι απέναντι από το πρώτο, στην αντίθετη πλευρά. Εκτελέστε μια συμβολοσειρά από το ένα στοίχημα στο άλλο και σημειώστε τη συμβολοσειρά σε τέσσερα ίσα διαστήματα.
Μετρήστε κατάντη 20 πόδια και οδηγήστε δύο ακόμη πονταρίσματα στις όχθες ροής. Συνδέστε μια συμβολοσειρά από το ένα στοίχημα στο άλλο. Σημειώστε αυτήν την συμβολοσειρά σε τέσσερα ίσα διαστήματα, επίσης.
Πετάξτε ένα πλωτό αντικείμενο, όπως ένα τμήμα 2x4, πλαστική κανάτα ή μπάλα τένις, από τους πρώτους δείκτες μέχρι τους δεύτερους δείκτες. Μετρήστε το χρόνο που χρειάζεται για να φτάσει το αντικείμενο από το σημείο εκκίνησης στο δεύτερο σετ δεικτών. Κάντε αυτό τρεις ή περισσότερες φορές για πιο ακριβή δεδομένα. Υπολογίστε τον μέσο όρο των χρόνων διαιρώντας τους χρόνους συνολικά παρακολούθησης κατά τον αριθμό των φορών που πραγματοποιήσατε τη διαδικασία. Καταγράψτε αυτόν τον μέσο χρόνο σε πόδια ανά δευτερόλεπτο.
Υπολογίστε το μέσο βάθος του ρεύματος μετρώντας το βάθος του νερού σε κάθε ένα από τα σημάδια στην πρώτη σειρά. Προσθέστε τις μετρήσεις μαζί και διαιρέστε με τέσσερα. Κάντε αυτή την ίδια διαδικασία στο σημείο της δεύτερης συμβολοσειράς. Καταγράψτε τα μέσα βάθη του ρεύματος και στις δύο σημαντικές περιοχές.
Υπολογίστε την περιοχή του ρεύματος προσθέτοντας τα μέσα βάθη και διαιρώντας με δύο, πολλαπλασιάζοντας το αποτέλεσμα με το πλάτος του ρεύματος. Καταγράψτε αυτό ως τη μέση περιοχή της ροής.
Χρησιμοποιήστε τον τύπο F = ALC / T για να υπολογίσετε τη δύναμη του κινούμενου νερού. F = δύναμη, A = μέση περιοχή, L = μήκος ρεύματος (20 πόδια), C = συντελεστής για τον πυθμένα του υδάτινου στρώματος και T = χρόνος που διανύθηκε. Ο συντελεστής που χρησιμοποιείται από την Υπηρεσία Περιβαλλοντικής Προστασίας είναι 0,8 για ρέματα με βραχώδη κλίνη και 0,9 για ρυάκια με λασπώδες κρεβάτι.