Bab 3 Bagian 3 VOLUME BENDA PUTAR
INTRODUCTION Bola lampu di samping dapat dipandang sebagai benda putar jika kurva di atasna diputar menurut garis horisontal. Pada pokok bahasan ini akan dipelajari juga penggunaan integral untuk menghitung volume benda putar.
Suatu daerah jika di putar mengelilingi garis tertentu sejauh 36º, maka akan terbentuk suatu benda putar. Kegiatan pokok dalam menghitung volume benda putar dengan integral adalah: 1. Partisi,. Aproksimasi, 3. Jumlahkan,. Ambil limitna Gb. 5. Natakan dalam integral tentu.
Dalam menentukan volume benda putar ang harus diperhatikan adalah bagaimana bentuk sebuah partisi jika diputar. Berdasarkan bentuk partisi tersebut, maka metode ang digunakan untuk menentukan volume benda putar dibagi menjadi : 1. Metode cakram. Metode cincin 3. Metode kulit tabung 3 1 - - 1 1
Metode Cakram Metode cakram ang digunakan dalam menentukan volume benda putar dapat dianalogikan seperti menentukan volume mentimun dengan memotongmotongna sehingga tiap potongan berbentuk cakram.
Bentuk cakram di samping dapat dianggap sebagai tabung dengan jari-jari r = f(), tinggi h =. Sehingga volumena dapat diaproksimasi sebagai V r h atau V f(). Dengan cara jumlahkan, ambil limitna, dan natakan dalam integral diperoleh: V f() V = lim f() v a [ f( )] d f() h= r f() a
Contoh 7. Hitunglah volume benda putar ang terjadi jika daerah ang dibatasi kurva = + 1, sumbu, sumbu, garis = diputar mengelilingi sumbu sejauh 36º. Jawab 1. Gambarlah daerahna. Buat sebuah partisi 1 h= 3. Tentukan ukuran dan bentuk partisi. Aproksimasi volume 1 1 r 1 partisi ang diputar, jumlahkan, ambil limitna, dan natakan dalam bentuk integral.
V r h V ( + 1) V ( + 1) V = lim ( + 1) V ( 1) d h= V ( 1) d r 1 V 5 3 5 1 3 V 3 16 5 3 13 15 11 ( )
Contoh 8. Hitunglah volume benda putar ang terjadi jika daerah ang dibatasi kurva =, sumbu, garis = diputar mengelilingi sumbu sejauh 36º. Jawab 1. Gambarlah daerahna. Buatlah sebuah partisi 3. Tentukan ukuran dan bentuk partisi. Aproksimasi volume partisi ang diputar, jumlahkan, ambil limitna, dan natakan dalam bentuk integral. r h=
V r h V () V V = lim V d V d V V r h= 1 1 ( ) V
Metode Cincin Metode cincin ang digunakan dalam menentukan volume benda putar dapat dianalogikan seperti menentukan volume bawang bomba dengan memotongmotongna ang potonganna berbentuk cincin.
Menghitung volume benda putar dengan menggunakan metode cincin dilakukan dengan memanfaatkan rumus volume cincin seperti gambar di Gb. 5 samping, aitu V= (R r )h h r R
Contoh 9. Hitunglah volume benda putar ang terjadi jika daerah ang dibatasi kurva = dan garis = diputar mengelilingi sumbu sejauh 36º. Jawab 1. Gambarlah daerahna. Buat sebuah partisi = 3. Tentukan ukuran dan bentuk partisi. Aproksimasi volume partisi ang diputar, jumlahkan, ambil limitna, dan natakan dalam bentuk integral.
V (R r ) h V [ () ( ) ] V ( ) V ( ) V = lim ( ) = V ( V ) d 3 5 3 5 1 V ( 3 3) 3 5 V ( 16 ) 15 96 V 6 15 r= R=
Metode Kulit Tabung Metode kulit tabung ang digunakan untuk menentukan volume benda putar dapat dianalogikan seperti menentukan volume roti pada gambar disamping.
r r h V = rhδr h r Δr
Contoh 1. Hitunglah volume benda putar ang terjadi jika daerah ang dibatasi kurva =, garis =, dan sumbu diputar mengelilingi sumbu sejauh 36º. Jawab 1. Gambarlah daerahna. Buatlah sebuah partisi 3. Tentukan ukuran dan bentuk partisi.. Aproksimasi volume partisi ang diputar, jumlahkan, ambil limitna, dan natakan dalam bentuk integral. 3 1 1
3 1 3 r = 1 1 h = 1 1 V 3 d V rh V 1 V ()( ) V 3 V = lim 3 V 8
Jika daerah pada contoh ke-1 tersebut dipartisi secara horisontal dan sebuah partisi diputar mengelilingi sumbu, maka partisi tersebut membentuk cincin. Volume benda putar tersebut dihitung dengan metode cincin adalah sebagai berikut. 3 1 r= R = 1 - -1 3 1 1 V (R r ) V ( - ) V ( ) V = lim ( ) V d V V 1 ( 16 8) V 8
Eercise Luas daerah ang diarsir pada gambar di bawah ini dapat dinatakan dalam bentuk integral sebagai... A Soal 1. d D ( ) d Y B d E ( ) d C d X
Soal 1. Luas daerah ang diarsir pada gambar di bawah ini dapat dinatakan dalam bentuk integral sebagai... A d D ( ) d Y B d E ( ) d - C d X Jawaban L ( ) L ( ) L = lim ( ) L ( )d ( Jawaban D )
Soal. Luas daerah ang diarsir pada gambar di bawah ini sama dengan. A,5 satuan luas D 9 1/3 satuan luas Y B 6 satuan luas E 1 /3 satuan luas C 7,5 satuan luas X
Soal. Luas daerah ang diarsir pada gambar di bawah ini sama dengan. A,5 satuan luas D 9 1/3 satuan luas Y B 6 satuan luas E 1 /3 satuan luas C 7,5 satuan luas Jawaban - X L ( ) L ( ) L = lim ( ) L ( )d L 3 1 3 8 L (8 8 3) ( 8 3) L 3 3 1 3 ( Jawaban E )
Latihan Penggunaan Integral Penggunaan Integral Soal 3. Luas daerah ang diarsir pada gambar di bawah ini sama dengan. A 5 satuan luas D 9 1/3 satuan luas Y B 7 /3 satuan luas E 1 1/3 satuan luas C 8 satuan luas X 8
Soal 3. Luas daerah ang diarsir pada gambar di bawah ini sama dengan. A 5 satuan luas D 9 1/3 satuan luas Y B 7 /3 satuan luas E 1 1/3 satuan luas C 8 satuan luas X 8 L (8 -) Jawaban L 16 8 3 L L (8 ) d 8 ( Jawaban D ) L 9 1 3 8 1 3 3 3
Soal. Luas daerah ang dibatasi oleh kurva = dan garis + = adalah. A,5 satuan luas D 1 /3 satuan luas B,5 satuan luas E 5/6 satuan luas C 6 satuan luas
Soal. Luas daerah ang dibatasi oleh kurva = dan garis + = adalah. A,5 satuan luas D 1 /3 satuan luas Y B,5 satuan luas E 5/6 satuan luas 1 X C 6 satuan luas - Jawaban L [( ) ] 8 L ( 1 1 3) ( 3) 1 L ( ) d 9 L, 5 L 3 1 1 1 3 ( Jawaban B )
Soal 5. Daerah ang di arsir pada gambar di bawah ini diputar mengelilingi sumbu Y sebesar 36. Jika digunakan metode kulit tabung, maka bentuk integral ang menatakan volume benda putar tersebut adalah... Y A v d D v d X B v d E v (16 ) d X C v d
Soal 5. Daerah ang di arsir pada gambar di bawah ini diputar mengelilingi sumbu Y sebesar 36. Jika digunakan metode kulit tabung, maka bentuk integral ang menatakan volume benda putar tersebut adalah... A v d D v d Y X B v d E v (16 ) d X C v d Jawaban V V d ( Jawaban D )
Soal 6. Daerah ang di arsir pada gambar di bawah ini diputar mengelilingi sumbu X sebesar 36. Volume benda putar ang terjadi adalah. A satuan volum D 1 satuan volum Y B 6 satuan volum E 15 satuan volum X C 8 satuan volum X
Soal 6. Daerah ang di arsir pada gambar di bawah ini diputar mengelilingi sumbu X sebesar 36. Volume benda putar ang terjadi adalah. A satuan volum D 1 satuan volum Y B 6 satuan volum E 15 satuan volum X C 8 satuan volum X V () Jawaban V V d 1 V 8 ( Jawaban C )