14 Menghitung Volume Bangun Ruang

dokumen-dokumen yang mirip
15 Polihedron Reguler dan Rumus Euler

4 Jasa Besar Euclid. 4 Jasa Besar Euclid 19

BAB I PENDAHULUAN. Salah satu upaya guru menciptakan suasana belajar yang menyenangkan

Hendra Gunawan. 8 November 2013

5 Archimedes Bergelut dengan Lingkaran

Bangun yang memiliki sifat-sifat tersebut disebut...

2 Pythagoras Membuka Jalan 7

7 Sisi dan Titik Sudut Bangun Datar

Gara-Gara Hantu Lingkaran. Hendra Gunawan

Inisiasi 2 Geometri dan Pengukuran

Rumus dan Contoh Soal Bangun Datar dan Bangun Ruang

2 Pythagoras Membuka Jalan 7

Gara-Gara Hantu Lingkaran. Hendra Gunawan

BAB 2 VOLUME DAN LUAS PERMUKAAN BANGUN RUANG SISI LENGKUNG

GEOMETRI BANGUN RUANG

13 Segi-Tak-Terhingga dan Fraktal

10 Grafik Sudut Deviasi Bangun Datar

BAB II TABUNG, KERUCUT, DAN BOLA. Memahami sifat-sifat tabung, kerucut dan bola, serta menentukan ukurannya

CONTOH SOAL UAN/UN/UASBN SD 2012

Untuk lebih jelasnya buatlah sebuah tabel untuk membuktikan kaidah euler!

Konsep Dasar Geometri

Kalkulus II. Institut Teknologi Kalimantan

Ringkasan Materi Soal-soal dan Pembahasan MATEMATIKA. SD Kelas 4, 5, 6

JARING-JARING BANGUN RUANG

9 Menghitung Besar Sudut di Titik Sudut

PREDIKSI SOAL UJIAN NASIONAL MATEMATIKA SMP/MTs DAN PEMBAHASAN

Standar Kompetensi : Memahami sifat-sifat tabung, kerucut dan bola serta menentukan ukurannya

Pola (1) (2) (3) Banyak segilima pada pola ke-15 adalah. A. 235 C. 255 B. 250 D Yang merupakan bilangan terbesar adalah. A. C. B. D.

TUGAS MATEMATIKA INDUSTRI APLIKASI INTEGRAL DI BIDANG EKONOMI DAN KETEKNIKAN

BANGUN RUANG BAHAN BELAJAR MANDIRI 5

MODUL PENDALAMAN MATERI ESENSIAL DAN SULIT MATA PELAJARAN : MATEMATIKA ASPEK : GEOMETRI

PROGRAM TAHUNAN. Sekolah : MTs... Mata Pelajaran : MATEMATIKA Kelas / Semester : VII / 1 dan 2 Tahun pelajaran : Target Nilai Portah : 55

3. Daerah yang dibatasi oleh dua buah jari-jari dan sebuah busur pada lingkaran adalah

Dari gambar jaring-jaring kubus di atas bujur sangkar nomor 6 sebagai alas, yang menjadi tutup kubus adalah bujur sangkar... A. 1

Beberapa Benda Ruang Yang Beraturan

PROGRAM TAHUNAN MATA PELAJARAN : MATEMATIKA

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. B. Tujuan. D. Rumusan Masalah

1. BARISAN ARITMATIKA

KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

PREDIKSI ULANGAN KENAIKAN KELAS VIII SMP/MTs TAHUN PELAJARAN 2009/2010 MATA PELAJARAN MATEMATIKA PAKET 1

PAKET 2 CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN MATEMATIKA SMP/MTs

PAKET 1 CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN MATEMATIKA SMP/MTs

PEMBELAJARAN BANGUN RUANG (1)

MODUL 8 FUNGSI LINGKARAN & ELLIPS

LUAS IRISAN PENAMPANG H G E F D C H G E F D C

Pendahuluan. 1.1 Latar Belakang

Luky, S.Pt. RINGKASAN MATERI MATEMATIKA SD Ujian Sekolah

LAMPIRAN. Berikut ini adalah pertanyaan wawancara yang dilakukan dengan Bapak Gabriel

Siswa dapat menyebutkan dan mengidentifikasi bagian-bagian lingkaran

BAB 2 TINJAUAN TEORITIS. adalah luas daerah tertutup suatu permukaan bangun datar.

BAB II BANGUN RUANG SISI LENGKUNG

Geometri (bangun ruang)

GAMBAR TEKNIK PROYEKSI ISOMETRI. Gambar Teknik Proyeksi Isometri

PEMBAHASAN SOAL-SOAL UN TAHUN 2012 KODE : C37 NO SOAL PEMBAHASAN 1

Evaluasi Belajar Tahap Akhir Nasional Tahun 1986 Matematika

Bangun Ruang Sisi Lengkung

NO SOAL PEMBAHASAN 1

PAKET 1 CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN MATEMATIKA SMP/MTs

Soal-soal dan Pembahasan UN Matematika SMP/MTs Tahun Pelajaran 2006/2007

PAKET 4. Paket : 4. No Soal Jawaban 1 Luas Segiempat PQRS pada gambar di bawah ini adalah. A. 120 cm 2 B. 216 cm 2 C. 324 cm 2 D. 336 cm 2 E.

PENJABARAN KISI-KISI UJIAN NASIONAL BERDASARKAN PERMENDIKNAS NOMOR 75 TAHUN SKL Kemampuan yang diuji Alternatif Indikator SKL

Tabel 1. Rata-rata Nilai Ujian Nasional Secara Nasional

KTSP Perangkat Pembelajaran SMP/MTs, KURIKULUM TINGKAT SATUAN PENDIDIKAN (KTSP) Mapel Matematika kls VII s/d IX. 1-2

Dr. Winarno, S. Si, M. Pd. - Modul Matematika PGMI - 1 BAB I PENDAHULUAN

Menghitung Luas dan Volume

Sifat-Sifat Bangun Datar dan Bangun Ruang

Archimedes dan Taksiran Bilangan π

A. MENGHITUNG LUAS BERBAGAI BANGUN DATAR

Ruang Lingkup Pengukuran di SD

41. Mata Pelajaran Matematika untuk Sekolah Menengah Pertama (SMP)/Madrasah Tsanawiyah (MTs)

KRITERIA KETUNTASAN MINIMAL ( KKM ) MATA PELAJARAN MATEMATIKA KELAS VII ( 1 ) SEMESTER I

SILABUS KURIKULUM BERBASIS KOMPETENSI FAKULTAS TARBIYAH BANJARMASIN

PAKET 2 CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN MATEMATIKA SMP/MTs

Materi Bangun Ruang Sisi Lengkung SMP Kelas 9

Pembahasan Matematika SMP IX

UJI COBA UJIAN NASIONAL BERDASARKAN KISI-KISI TAHUN PELAJARAN 2011/ : Hasil dari - 4 A. 6 B. 3

09. Mata Pelajaran Matematika A. Latar Belakang B. Tujuan

BIMBINGAN TEKNIS UJIAN NASIONAL TAHUN 2010 PENGEMBANGAN SOAL-SOAL TERSTANDAR. Oleh: R. Rosnawati

11 Lebih Jauh tentang Lingkaran

Geometri Ruang (Dimensi 3)

MAKALAH. GEOMETRI BIDANG Oleh Asmadi STKIP Muhammadiyah Pagaralam


Geometri Bangun Datar. Suprih Widodo, S.Si., M.T.

Ika tinggal di perumahan Griya Indah. Denah rumah Ika adalah sebagai berikut. 5 m 3 m 1,5 m 3 m 2,5 m. Kamar Mandi. 3 m. Kamar Tidur.

BERGELUT DENGAN HANTU LINGKARAN

SOAL BANGUN RUANG. a dm 3 b. 600 dm 3 c. 400 dm 3 d. 100 dm 3 e. 10 dm 3

Bahan Bacaan 3.3 Volume Bangun Ruang

C. y = 2x - 10 D. y = 2x + 10

C. 9 orang B. 7 orang

Contoh Soal Sifat-Sifat Limas (a) limas segitiga beraturan (b) Gambar Menggambar Limas 209

UJIAN NASIONAL UTAMA. SMP/MTs MATEMATIKA + - PREDIKSI TAHUN PELAJARAN 2017/2018. Matematika SMP/MTs. Selasa, 24 April 2018 (

Sifat-Sifat Bangun Datar

BAB VI INTEGRAL LIPAT

SOAL TO UN SMA MATEMATIKA

PEMERINTAH KABUPATEN TANAH DATAR DINAS PENDIDIKAN SMA NEGERI 1 SUNGAI TARAB

KISI KISI UJIAN SEKOLAH TULIS

MATEMATIKA (Paket 2) Waktu : 120 Menit

Luas dan Keliling Bangun Datar (1)_soal Kelas 6 SD. 1. Rumus luas persegi panjang adalah... A. B. C. + D.

Bab 3 Bangun Datar dan Bangun Ruang

6 Menguak Misteri Bilangan π

Transkripsi:

14 Menghitung Volume Bangun Ruang Pengetahuan kita tentang lingkaran berguna bagi kita dalam memahami bola dan bangun ruang lainnya yang mempunyai penampang lingkaran, seperti elipsoida, silinder, dan kerucut. Dengan menggunakan rumus luas lingkaran, misalnya, orang Yunani Kuno dapat menghitung volume silinder (tabung lingkaran), kerucut, dan bola. Sebelum kita sampai ke sana, kita mulai dengan volume bangun ruang yang paling sederhana terlebih dahulu, yaitu kubus. Volume kubus dengan panjang rusuk 1 m adalah 1 cm 1 cm 1 cm = 1 cm 3. Bila panjang rusuknya r cm, maka volumenya sama dengan r 3 cm 3. Dengan menggunakan kubus satuan sebagai pembanding, kita dapat menghitung volume balok dengan panjang p cm, lebar l cm, dan tinggi t cm, yaitu p l t cm 3. Selanjutnya, kita dapat menemukan rumus volume prisma jajar genjang, prisma segitiga, dan prisma segi n sembarang, yang sama dengan luas alas kali tinggi. Dengan metode penghampiran a la 14 Menghitung Volume Bangun Ruang 81

Eudoxus, kita juga dapat menyimpulkan bahwa volume silinder sama dengan luas alas kali tinggi. Lalu bagaimana dengan polihedron sembarang? Untuk menghitung volumenya, kita hanya perlu mengetahui volume tetrahedron sembarang, karena setiap polihedron pada dasarnya merupakan gabungan dari sejumlah tetrahedron. Tetapi bagaimana kita menghitung volume sebuah tetrahedron? Dengan Kalkulus, atau persisnya konsep integral, kita dapat membuktikan bahwa volume tetrahedron ini sama dengan ⅓ luas alas tinggi. Rumus ini dapat pula diperoleh melalui pengamatan geometri. Kita sudah mengetahui bahwa volume prisma segitiga sama dengan luas alas kali tingginya. Nah, prisma segitiga ini dapat kita bagi menjadi tiga bidang empat yang sama volumenya (lihat gambar). 82 Hendra Gunawan Gara-Gara Hantu Lingkaran

Perhatikan bahwa volume tetrahedron A.DEF sama dengan volume tetrahedron B.DEF. (Kedua tetrahedron mempunyai tinggi yang sama dan penampang pada ketinggian yang sama mempunyai luas yang sama, sehingga --- menurut Prinsip Cavalieri --- volumenya pasti sama.) Demikian juga volume tetrahedron F.ABC sama dengan volume tetrahedron A.DEF. Jadi, volume tiap tetrahedron sama dengan ⅓ volume prisma, yaitu ⅓ luas alas tinggi. Prinsip Cavalieri dicetuskan oleh Bonaventura Francesco Cavalieri, matematikawan asal Italia, pada abad ke-17. Namun, prinsip ini berpijak pada metode penghampiran a la Eudoxus, dan telah digunakan oleh Archimedes untuk menghitung volume bola (sebagaimana akan kita ulas pada abab ini). Dengan penghampiran a la Eudoxus atau penggunaan Prinsip Cavalieri, kita peroleh pula rumus yang sama untuk kerucut, piramida, dan berbagai bangun ruang serupa yang mempunyai alas sembarang dan puncak berupa titik, serta penampang mendatar yang sebangun dan proporsional dengan alasnya. Nah, sekarang bagaimana dengan bola? Dari mana datangnya rumus volume bola: V = 4 3 πr3? Sebagaimana telah disinggung di atas, rumus ini ditemukan oleh Archimedes dengan menggunakan prinsip yang sama dengan Prinsip Cavalieri. 14 Menghitung Volume Bangun Ruang 83

Dalam karyanya tentang Bola dan Silinder, Archimedes meninjau kerucut (terbalik) dan bola dalam silinder yang berjari-jari sama, seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Misalkan jari-jari bola tersebut sama dengan r. Perhatikan penampang mendatar dari masing-masing bangun. Penampang mendatar dari kerucut pada ketinggian t (dari pusat bola) berbentuk lingkaran dengan jari-jari t. Luas penampang ini sama dengan πt 2. Karena itu, luas penampang dari silinder yang berada di luar kerucut (pada ketinggian yang sama) sama dengan π(r 2 t 2 ). Sementara itu, penampang mendatar dari bola pada ketinggian t berbentuk lingkaran dengan jari-jari r 2 t 2. Luas penampang ini juga sama dengan π(r 2 t 2 ). Jadi, volume setengah bola sama dengan volume silinder di luar kerucut (yang mempunyai jari-jari r dan tinggi r), yaitu sama dengan πr 3 ⅓πr 3 = ⅔πr 3. Archimedes pun akhirnya memperoleh rumus volume bola V = 4 3 πr3. Eureka! 84 Hendra Gunawan Gara-Gara Hantu Lingkaran

Tidak berhenti dengan volume bola, Archimedes juga mendapatkan rumus luas permukaan bola: A = 4πr 2. Bagaimana ia sampai pada rumus ini? Lagi-lagi, dengan pengamatannya yang luar biasa, ia membandingkan bola dan silinder. Bila anda jeli, luas selimut silinder yang mempunyai jari-jari r dan tinggi 2r (tidak termasuk alas dan atasnya) juga sama dengan 4πr 2. Archimedes memperlihatkan bahwa permukaan bola dan selimut silinder mempunyai luas yang sama, sebagai berikut. Dengan metode penghampiran serupa, kita iris permukaan bola menjadi n potongan, lalu kita taksir luas permukaan tiap irisannya (lihat gambar). Untuk memudahkan, kita gunakan persamaan lingkaran dan gambar grafiknya pada bidang-xy. Di sini Δx i menyatakan lebar irisan ke-i, dengan i = 1,, n. Perhatikan bahwa tiap irisan menyerupai frustum atau potongan dari kerucut. Luas permukaan frustum kerucut ini kira-kira sama dengan 14 Menghitung Volume Bangun Ruang 85

keliling yang ditempuh oleh titik (x i, y i ) ketika berputar mengelilingi sumbu-x dikalikan dengan panjang ruas garis singgung di titik (x i, y i ) yang terkait dengan irisan ke-i. Jika Δs i menyatakan panjang ruas garis singgung tersebut, maka A i 2πyi.Δs i. Tetapi, karena garis singgung pada lingkaran senantiasa tegak lurus pada jari-jari lingkaran tersebut, kemiringan garis singgung di titik (x i, y i ) mestilah sama dengan -x i /y i. Akibatnya, Δs i *1 + x i 2 /y i 2 ] ½.Δx i = (r/y i ).Δx i, sehingga A i 2πr.Δx i. (Ingat bahwa r 2 = x i 2 + y i 2 untuk i = 1,, n.) Ini tak lain sama dengan luas potongan selimut silinder berjari-jari r yang diiris dengan lebar irisan Δx i (lihat gambar). Pada gambar ini, silinder dalam posisi melintang horisontal, bukannya berdiri vertikal. Dengan demikian, bila kita jumlahkan seluruh luas permukaan irisan bola, maka hasilnya akan sama dengan luas selimut silinder dengan jari-jari r dan tinggi 2r. Jadi, luas permukaan bola berjari-jari r sama dengan A = 4πr 2. Sekali lagi, kita dapat membayangkan Archimedes berteriak kegirangan: Eureka! 86 Hendra Gunawan Gara-Gara Hantu Lingkaran