Sådan beregnes kraften i bevægende vand

Vandkraft bruger vandkraft til at betjene maskiner og generere elektricitet. Ingeniører skal beregne kraften i det bevægelige vand for at bestemme den tilgængelige kinetiske energi af vandstrømmen. Et simpelt eksempel på anvendelse af vandkraft er de gammeldags vandhjul, der bruges til at betjene maskiner, der formalet korn til mel. Når videnskabsmænd har fastslået, at elektricitet kunne genereres ved hjælp af den naturlige kraft af vand, blev dæmninger bygget for at udnytte kraften. I 1881 brugte byen Niagra Falls vandkraft til at drive gadebelysningen. I dag bruger mange lande rundt om i verden kraften til at flytte vand til at generere elektricitet.

Vælg et roligt, lige vandområde på mindst 20 fod. Kør en haveindsats ind i den ene side af strømmen og kør en anden indsats direkte på tværs fra den første, på den modsatte side. Kør en streng fra den ene indsats til den anden og markér strengen med fire lige store intervaller.

Mål nedstrøms 20 fod og kør endnu to indsatser i strømbankerne. Bind en streng fra den ene stik til den anden. Marker denne streng med fire lige store intervaller.

Flyd en flydende genstand, som f.eks. En del af 2x4, plastik eller tennisbold, fra de første markører til de andre markører. Mål den tid det tager for objektet at komme fra startpunktet til det andet sæt markører. Gør dette tre eller flere gange for mere præcise data. Beregn gennemsnittet af tiderne ved at dividere de samlede stopuretider med det antal gange, du timede processen. Optag denne gennemsnitlige tid i fod per sekund.

Beregn gennemsnitsdybden af ​​strømmen ved at måle dybden af ​​vandet ved hvert af markerne på den første streng. Tilsæt målingerne sammen og divider med fire. Gør den samme proces ved punktet for den anden streng. Optag de gennemsnitlige dybder af strømmen på begge markerede områder.

Beregn området for strømmen ved at tilføje de gennemsnitlige dybder og dividere med to, og multiplicere resultatet med bredden af ​​strømmen. Optag dette som det gennemsnitlige område af strømmen.

Brug formlen F = ALC /T til at beregne kraften i det bevægelige vand. F = kraft, A = gennemsnitsområde, L = strømlængde (20 fod), C = koefficient for bunden af ​​vandlejet og T = tilbagelagt tid. Den koefficient, der anvendes af Environmental Protection Agency, er 0,8 for vandløb med en stenet seng og 0,9 for vandløb med en mudret seng.