L'hydroélectricité utilise la force de l'eau pour faire fonctionner les machines et produire de l'électricité. Les ingénieurs doivent calculer la force de l'eau en mouvement pour déterminer l'énergie cinétique disponible du débit d'eau. Un exemple simple de l'utilisation de la force de l'eau est les roues à eau démodées utilisées pour faire fonctionner les machines qui ont broyé les grains en farine. Une fois que les scientifiques ont déterminé que l'électricité pouvait être produite en utilisant la force naturelle de l'eau, des barrages ont été construits pour exploiter la puissance. En 1881, la ville de Niagra Falls a utilisé l'énergie hydroélectrique pour faire fonctionner les lampadaires. Aujourd'hui, de nombreux pays à travers le monde utilisent la force de l'eau en mouvement pour produire de l'électricité.
Choisissez une zone d'eau calme et droite d'au moins 20 pieds de long. Conduire un piquet de jardin dans un côté du flux et conduire un deuxième piquet directement en face de la première, sur le côté opposé. Exécuter une chaîne d'un pieu à l'autre et marquer la chaîne à quatre intervalles égaux.
Mesurer en aval 20 pieds et conduire deux autres piquets dans les berges du cours d'eau. Attachez une ficelle d'un pieu à l'autre. Marquez aussi cette corde à quatre intervalles égaux.
Flottez un objet flottant, comme une section de 2x4, un pichet en plastique ou une balle de tennis, des premiers marqueurs aux deuxièmes marqueurs. Mesurez le temps nécessaire pour que l'objet passe du point de départ au second ensemble de marqueurs. Faites ceci trois fois ou plus pour des données plus précises. Calculez la moyenne des temps en divisant le total des temps de chronométrage par le nombre de fois où vous avez chronométré le processus. Notez ce temps moyen en pieds par seconde.
Calculez la profondeur moyenne du courant en mesurant la profondeur de l'eau à chacune des marques sur la première corde. Ajouter les mesures ensemble et diviser par quatre. Faites ce même processus au point de la deuxième chaîne. Notez les profondeurs moyennes du cours d'eau sur les deux zones marquées.
Calculez l'aire du cours d'eau en ajoutant les profondeurs moyennes et en divisant par deux, puis en multipliant le résultat par la largeur du cours d'eau. Notez ceci comme la surface moyenne du flux.
Utilisez la formule F = ALC /T pour calculer la force de l'eau en mouvement. F = force, A = aire moyenne, L = longueur du cours d'eau (20 pieds), C = coefficient pour le fond du plan d'eau, et T = temps parcouru. Le coefficient utilisé par l'agence de protection de l'environnement est de 0,8 pour les cours d'eau avec un lit rocheux et de 0,9 pour les cours d'eau avec un lit boueux.
