Answer & Explain :

Question :

1. Air terjun setiap mengalirkan air sebanyak 60.000 L. Tinggi air terjun 20 m, g = 10 m/s² dan massa jenis air 1 g/cm³. Tentukan:

a. Energi air terjun.

b. Daya air terjun tiap menit.​

Answer :

Dalam penyelesaian kasus ini, menggunakan konsep energi kinetik.

a. Energi air terjun

Dengan menggunakan rumus :

------->       E = mgh

dimana:

•    E = energi (Joule)
•    m = massa (kg)
•    g = percepatan gravitasi (m/s²)
•    h = tinggi jatuh (m)

Diket :

• m = 60.000 L atau 60 m³ ( Sebab massa jenis air itu 1 g/cm³ ≈ 1000 kg/m³ )                                                                                                Jadi m (massa) =  1000 kg/m³ × 60m³ = 60.000 kg                                ---> Adapun hasil 1000 kg/m³  ini dari rumus,  m =  ρV = 1000 kg/m³ x 60 m³ = 60.000 kg

• g = 10 m/s²
• h = 20 m

Dit :

• E  ..... ?

Jawab :

• E = mgh
• E = mgh = 60.000 kg x 20 m x 10 m/s² = 12.000.000 J

Jadi, energi air terjun adalah 12.000.000 Joule.

b. Daya air terjun tiap menit

Daya itu perubahan energi per satuan waktu. untuk menghitung daya air terjun tiap menit, energi yang dilepaskan tiap menit.

Dalam satu menit, air terjun mengalirkan air sebanyak:

• V = (liter/menit)
• V = 60.000 L / 60 menit
• V = 1000 L/menit  ≈ 1 m³/menit

Sama seperti ya opsi (a). Karena ini massa jenis air 1 g/cm³ ≈ 1000 kg/m³,

maka massa jenis air yang mengalir dalam satu menit adalah :

• m = ρV = 1000 kg/m³ x 1 m³/menit = 1000 kg/menit

Diket :

• m = 1000 kg
• g =  10 m/s²
• h = 20

Dit :

• P ..... ?

Jawab :

E' = mgh

E' = 1000 kg x 20 m x 10 m/s² = 200.000 J/menit

----->  Maka daya air terjun tiap menit adalah :

P = E' / t

P =  200.000 J/menit / 60 s/menit

P = 3.333,33 W ≈ 3,3 kW

Jadi, daya air terjun tiap menit adalah sekitar 3,3 kW.

--------   I hope this information is beneficial    ------------