Air terjun Curug Lawe Sicepit di Kendal memiliki ketinggian 20 m dan kecepatan air di titik tertingginya sebesar 8 m/s. Diketahui volume air yang jatuh setiap sekon sebesar 500 L, massa jenis air 1.000 kg/m³, dan percepatan gravitasi di tempat 10 m/s. Berdasarkan data tersebut, tentukan: a. energi mekanik air terjun b. energi kinetik air terjun di ketinggian 12 m c. daya yang dihasilkan air terjun

a. Untuk menghitung energi mekanik air terjun, kita dapat menggunakan persamaan: E = mgh dengan m adalah massa air yang jatuh setiap detik, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian air terjun. Sebelumnya, kita perlu mengubah volume air menjadi massa menggunakan rumus: m = ρV dengan ρ adalah massa jenis air dan V adalah volume air yang jatuh setiap detik. m = 1000 kg/m³ * 500 L/s = 500 kg/s Substitusikan nilai m, g, dan h ke dalam persamaan energi mekanik: E = mgh = 500 kg/s * 10 m/s² * 20 m = 100.000 J/s atau 100 kW Jadi, energi mekanik air terjun adalah 100 kW. b. Untuk menghitung energi kinetik air terjun di ketinggian 12 m, kita dapat menggunakan persamaan: Ek = 0.5mv² dengan m adalah massa air yang jatuh setiap detik, v adalah kecepatan air di ketinggian tersebut. Sebelumnya, kita perlu menghitung kecepatan air pada ketinggian tersebut menggunakan persamaan konservasi energi: Ek + Ep = constant 0.5mv² + mgh = constant kita dapat menyelesaikan persamaan untuk mendapatkan nilai kecepatan v pada ketinggian 12 m: v = sqrt(2gh - 2gΔh) = sqrt(2 * 10 m/s² * (20 m - 12 m)) = 12 m/s Substitusikan nilai m dan v ke dalam persamaan energi kinetik: Ek = 0.5mv² = 0.5 * 500 kg/s * (12 m/s)² = 36.000 J/s atau 36 kW Jadi, energi kinetik air terjun di ketinggian 12 m adalah 36 kW. c. Daya yang dihasilkan air terjun dapat dihitung sebagai energi mekanik yang dihasilkan setiap detik. Oleh karena itu, daya yang dihasilkan air terjun sama dengan energi mekanik yang telah dihitung sebelumnya, yaitu 100 kW.