Jawaban:

Untuk menghitung daya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik, pertama-tama kita perlu menghitung energi kinetik yang dihasilkan oleh air terjun. Energi kinetik adalah energi yang dihasilkan oleh suatu benda yang sedang bergerak, dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

Energi Kinetik (Ek) = 0.5 x massa (m) x kecepatan (v)^2

Dengan menggunakan data yang disediakan, kita dapat menghitung energi kinetik yang dihasilkan oleh air terjun sebagai berikut:

Ek = 0.5 x massa air (kg) x (debit air (m/s) x percepatan gravitasi (m/s^2))^2

Ek = 0.5 x (debit air (m^3/s) x massa jenis air (kg/m^3) x percepatan gravitasi (m/s^2))^2

Ek = 0.5 x (10 m^3/s x 1 kg/m^3 x 10 m/s^2)^2

Ek = 0.5 x 10^2

Ek = 500 joule

Selanjutnya, kita perlu menghitung energi potensial yang dihasilkan oleh air terjun. Energi potensial adalah energi yang dihasilkan oleh suatu benda yang sedang diam, dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

Energi Potensial (Ep) = massa (m) x percepatan gravitasi (g) x ketinggian (h)

Dengan menggunakan data yang disediakan, kita dapat menghitung energi potensial yang dihasilkan oleh air terjun sebagai berikut:

Ep = massa air (kg) x percepatan gravitasi (m/s^2) x ketinggian (m)

Ep = debit air (m^3/s) x massa jenis air (kg/m^3) x percepatan gravitasi (m/s^2) x ketinggian (m)

Ep = 10 m^3/s x 1 kg/m^3 x 10 m/s^2 x 20 m

Ep = 2000 joule

Setelah menghitung energi kinetik dan energi potensial yang dihasilkan oleh air terjun, kita dapat menghitung daya listrik yang dihasilkan dengan menggunakan rumus:

Daya Listrik (P) = Efisiensi x (Energi Kinetik + Energi Potensial)

Dengan menggunakan data yang disediakan, kita dapat menghitung daya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik sebagai berikut:

P = 20% x (500 joule + 2000 joule)

P = 20% x 2500 joule

P = 500 joule

Jadi, daya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tersebut adalah 500 joule.

Catatan: Dalam perhitungan di atas, asumsi yang digunakan adalah bahwa semua energi kinetik dan energi potensial yang dihasilkan oleh air terjun dapat dikonversi menjadi energi listrik dengan efisiensi sebesar 20%. Namun, dalam kenyataannya, tidak semua energi yang dihasilkan dapat dikonversi dengan efisiensi sebesar itu karena adanya kerugian-kerugian yang terjadi selama proses konversi. Oleh karena itu, daya listrik yang sebenarnya dihasilkan mungkin lebih rendah daripada perhitungan di atas.