Wasserkraft nutzt Wasserkraft, um Maschinen zu bedienen und Elektrizität zu erzeugen. Ingenieure müssen die Kraft des sich bewegenden Wassers berechnen, um die verfügbare kinetische Energie des Wasserflusses zu bestimmen. Ein einfaches Beispiel für den Einsatz von Wasserkraft sind die altmodischen Wasserräder, mit denen Maschinen betrieben werden, die Getreide zu Mehl zermahlen. Nachdem die Wissenschaftler festgestellt hatten, dass mit der natürlichen Kraft des Wassers Strom erzeugt werden kann, wurden Dämme gebaut, um den Strom zu nutzen. 1881 betrieb die Stadt Niagra Falls die Straßenbeleuchtung mit Wasserkraft. Heutzutage nutzen viele Länder auf der ganzen Welt die Kraft des fließenden Wassers, um Elektrizität zu erzeugen.
Wählen Sie einen ruhigen, geraden Bereich des Wassers, der mindestens 3 m lang ist. Fahren Sie einen Gartenpfahl in eine Seite des Baches und fahren Sie einen zweiten Pfahl direkt gegenüber dem ersten auf der gegenüberliegenden Seite. Führen Sie eine Schnur von einem Einsatz zum anderen und markieren Sie die Schnur in vier gleichen Intervallen.
Messen Sie 20 Fuß stromabwärts und fahren Sie zwei weitere Pfähle in die Flussbänke. Binden Sie eine Schnur von einem Pfahl zum anderen. Markieren Sie diese Zeichenfolge auch in vier gleichen Abständen.
Schweben Sie ein schwimmfähiges Objekt, z. B. ein Stück 2x4, einen Plastikkrug oder einen Tennisball, von den ersten Markierungen zu den zweiten Markierungen. Messen Sie die Zeit, die das Objekt benötigt, um vom Startpunkt zum zweiten Satz Marker zu gelangen. Führen Sie dies mindestens drei Mal aus, um genauere Daten zu erhalten. Berechnen Sie den Durchschnitt der Zeiten, indem Sie die gesamten Stoppuhrzeiten durch die Anzahl der Zeiten dividieren, für die Sie den Vorgang zeitlich festgelegt haben. Notieren Sie diese durchschnittliche Zeit in Fuß pro Sekunde.
Berechnen Sie die durchschnittliche Tiefe des Baches, indem Sie die Wassertiefe an jeder Markierung der ersten Saite messen. Addiere die Maße und dividiere durch vier. Wiederholen Sie diesen Vorgang an der Stelle der zweiten Zeichenfolge. Notieren Sie die durchschnittliche Tiefe des Stroms in beiden markierten Bereichen.
Berechnen Sie die Fläche des Streams, indem Sie die durchschnittlichen Tiefen addieren und durch zwei dividieren und dann das Ergebnis mit der Breite des Streams multiplizieren. Notieren Sie dies als durchschnittliche Fläche des Streams.
Verwenden Sie die Formel F = ALC / T, um die Kraft des sich bewegenden Wassers zu berechnen. F = Kraft, A = durchschnittliche Fläche, L = Stromlänge (20 Fuß), C = Koeffizient für den Grund des Wasserbetts und T = zurückgelegte Zeit. Der von der Umweltschutzbehörde verwendete Koeffizient beträgt 0,8 für Bäche mit einem Felsbett und 0,9 für Bäche mit einem Schlammbett.