Air terjun setinggi 50 m mengalirkan air sebanyak 600 m³ tiap 4 sekon

Air terjun setinggi 50 m mengalirkan air sebanyak 600 m³ tiap 4 sekon. Tiga perempat energi kinetik air ketika jatuh diubah menjadi energi listrik oleh generator hidrolistrik. Jika g = 10 m/s², daya yang keluar dari generator adalah . . .

A. 225 X 10⁶ W

B. 75 X 10⁶ W

C. 60 X 10⁶ W

D. 56 X 10⁶ W

E. 50 X 10⁶ W

Pembahasan

Ketinggian h = 50 m

Volume air, V = 600 m³

Waktu, t = 4 s

Daya, P = ?

Pertama, ketahui massa air dari volumenya

m = ρ x V

m = 1000 (600)

m = 6 x 10⁵ kg

Kemudian, cari energi kinetik akhirnya dengan menggunakan persamaan Hukum Kekekalan Energi

Em₁ = Em₂

Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂

Karena v₁ = 0 dan h₂= 0 maka

0 + mgh₁ = Ek₂ + 0

Ek₂ = (6 x 10⁵)(10)(50)

Ek₂ = 3 x 10⁸ J

Saat tiga perempat energi kinetik ini berubah menjadi energi listrik, sehingga:

W = 3/4 Ek

W = 9/4 x 10⁸ J

Maka, besar dayanya

P = W/t

P = (9/4 x 10⁸ )/4

P = 56,25 x 10⁶ watt

Share :