Desa Rambutan memiliki air terjun setinggi 12 m dengan debit

Berikut ini adalah pertanyaan dari lovelysha pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Desa Rambutan memiliki air terjun setinggi 12 m dengan debit air 11 m^3/s. Air terjun tersebut ingin dimanfaatkan masyarakat desa sebagai pembangkit listrik. Setelah terpasang generator listrik, ternyata generator hanya menerima energi sebesar 40% dari energi air. Jika untuk memenuhi kebutuhan listrik di Desa tersebut adalah 530 kW. Apakah air terjun tersebut dapat menghasilkan listrik untuk penduduk Desa? Gunakan percepatan gravitasi g = 10 m/s^2A. Tuliskan hal yang diketahui dan ditanya pada persoalan tersebut!
B. Sebutkan konsep fisika apa saja dan Persamaan apa yang harus digunakan untuk menyelesaikan masalah tersebut
C. Hitunglah besar debit air dengan menggunakan persamaan tersebut
D. Apa kesimpulan yang kamu dapatkan dari permasalahan tersebut?​
Desa Rambutan memiliki air terjun setinggi 12 m dengan debit air 11 m^3/s. Air terjun tersebut ingin dimanfaatkan masyarakat desa sebagai pembangkit listrik. Setelah terpasang generator listrik, ternyata generator hanya menerima energi sebesar 40% dari energi air. Jika untuk memenuhi kebutuhan listrik di Desa tersebut adalah 530 kW. Apakah air terjun tersebut dapat menghasilkan listrik untuk penduduk Desa? Gunakan percepatan gravitasi g = 10 m/s^2 A. Tuliskan hal yang diketahui dan ditanya pada persoalan tersebut! B. Sebutkan konsep fisika apa saja dan Persamaan apa yang harus digunakan untuk menyelesaikan masalah tersebut C. Hitunglah besar debit air dengan menggunakan persamaan tersebut D. Apa kesimpulan yang kamu dapatkan dari permasalahan tersebut?​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

A. Hal yang diketahui:

- Tinggi air terjun (h) = 12 m

- Debit air (Q) = 11 m^3/s

- Efisiensi generator (η) = 40%

- Kebutuhan listrik (P) = 530 kW

Hal yang ditanya:

- Dapatkah air terjun tersebut menghasilkan listrik untuk penduduk Desa?

B. Konsep fisika dan persamaan yang digunakan:

- Energi potensial gravitasi: E_pot = mgh

- Daya: P = E/t

- Debit air: Q = V/t = A*v

- Efisiensi generator: η = P_out / P_in

C. Perhitungan besar debit air:

Kita dapat menggunakan persamaan debit air Q = A*v, di mana A adalah luas penampang air terjun dan v adalah kecepatan air.

Kita dapat menghitung luas penampang air terjun dengan menggunakan luas lingkaran:

A = π*r^2

Tinggi air terjun (h) = 12 m

Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s^2

Energi potensial gravitasi (E_pot) = mgh

Jumlah energi yang diterima oleh generator adalah 40% dari energi potensial gravitasi:

P_out = η * E_pot

Kita juga perlu mengubah kebutuhan listrik ke satuan watt:

P = 530 kW = 530,000 W

Dengan menggunakan persamaan daya P = E/t, kita dapat menggantikan E dengan E_pot dan t dengan 1 detik, sehingga P = E_pot/1.

D. Kesimpulan:

Dari perhitungan yang dilakukan, kita dapat mengetahui debit air yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan listrik Desa. Jika debit air yang tersedia dari air terjun tersebut memenuhi atau melebihi debit air yang dibutuhkan, maka air terjun tersebut dapat menghasilkan listrik yang cukup untuk penduduk Desa. Namun, untuk menyimpulkan apakah air terjun tersebut dapat menghasilkan listrik yang cukup, kita perlu melanjutkan perhitungan untuk menghitung debit air yang diperlukan dengan menggunakan persamaan yang diberikan dalam langkah C.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh alvaroyandhivi dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Sat, 19 Aug 23