Jawaban:

Untuk menentukan debit dan massa air terjun yang benar, kita bisa menggunakan rumus energi potensial dan energi kinetik.

Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya dalam ruang. Energi potensial air terjun dapat dicari dengan rumus:

E_potensial = m * g * h

dimana:

m = massa air (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = ketinggian air terjun (m)

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena kecepatannya. Energi kinetik air terjun dapat dicari dengan rumus:

E_kinetik = 0.5 * m * v²

dimana:

v = kecepatan air (m/s)

Karena energi potensial dikonversikan menjadi energi kinetik, maka:

E_potensial = E_kinetik

m * g * h = 0.5 * m * v²

Dengan memanfaatkan hukum Bernoulli, kecepatan air dapat dicari dengan rumus:

v = √(2 * g * h)

Sekarang kita dapat mencari massa air dengan memasukkan nilai-nilai ke dalam rumus:

E_potensial = m * g * h = 0.5 * m * v²

m * g * h = 0.5 * m * (2 * g * h)^0.5

m = 0.5 * m * (2 * g * h)^0.5 / (g * h)

m = 0.5 * (2 * g * h)^0.5 / g

m = 0.5 * (2 * 9.8 * 125)^0.5 / 9.8

m = 31,87 kg/detik

Sekarang kita dapat menentukan debit air dengan memasukkan massa air dan massa jenis air:

debit = m / ρ

debit = 31,87 / 1.000

debit = 0,03187 m³/detik

Jadi, debit air terjun yang benar adalah sebesar 0,03187 m³/detik dan massa air yang benar adalah sebesar 31,87 kg/detik.