Limas Segi Empat | Bola | Hukum Hook
Limas
Segi Empat atau Rectangular Pyramid
Limas adalah
jenis bangun ruang yang mempunyai sisi alas berbentuk segi-n dan mengerucut ke
satu titik sehingga terbentuk sisi-sisi tegak berbentuk segitiga. Jumlah
unsur-unsur pembentuk limas adalah n + 1 sisi, 2 × n rusuk, dan n + 1 titik
sudut; dengan n adalah jumlah sisi bangun datar yang menjadi alas limas.
apa itu limas segi empat ?
Limas segi empat adalah bangun ruang sejenis limas yang mempunyai alas segi
empat (persegi,
persegi
panjang, belah
ketupat, layang-layang,
jajar
genjang atau trapesium).
Karena alasnya berbentuk segi empat, sehingga dapat diketahui:
Jumlah sisi limas segitiga = n + 1 = 4 + 1 = 5 sisi.Jumlah rusuk limas segitiga = 2 × n = 2 × 4 = 8 rusuk.
Jumlah titik sudut limas segitiga = = n + 1 = 4 + 1 = 5 titik sudut.
Ciri
Limas Segi Empat
- Alasnya berbentuk segiempat.
- Mempunyai lima buah bidang sisi.
- Memiliki lima buah titik sudut.
- Mempunyai delapan buah rusuk.
Nama
|
Rumus
|
Volume (V)
|
V = ⅓ × L alas × t
|
Luas Permukaan (L)
|
L = L alas + L ΔI + L ΔII + L ΔIII
+ L ΔIV
|
Tinggi
|
t = (3 × V) ÷ L alas
|
Luas Alas Limas Segi Empat
Jenis
Alas
Luas
Alas (La)
Alas Persegi
La = s × s
Alas Persegi Panjang
La = p × l
Alas Jajar Genjang
La = a × t
Alas Trapesium
|
Alas Belah Ketupat
La = ½ × d1 × d2
Alas Layang-Layang
La = ½ × d1 × d2
|
Sisi
Tegak
|
Luas
|
Luas ΔI
|
L ΔI = ½ × a Δ1 × t Δ1
|
Luas ΔII
|
L ΔII = ½ × a Δ2 × t Δ2
|
Luas ΔIII
|
L ΔIII = ½ × a Δ3 × t Δ3
|
Luas ΔIV
|
L ΔIII = ½ × a Δ4 × t Δ4
|
Cara Menghitung Volume Limas
Segi Empat
Diketahui:
Bentuk alas = Persegi
Sisi Persegi (Rusuk Alas) = 7 cm
t = 9 cm
Ditanya:
Volume limas (V)
Penyelesaian:
V = ⅓ × L alas × t
Karena alas berbentuk persegi dapat
dihitung luas alas limas segi empat:
La = s × s
La = 7 cm × 7 cm
La = 49 cm²
Dapat dihitung
V = ⅓ × L alas × t
V = ⅓ × 49 cm² × 9 cm
V = 147 cm³
Jadi, volume limas segi empat adalah
147 cm³
Sisi Persegi (Rusuk Alas) = 7 cm
t = 9 cm
La = 7 cm × 7 cm
La = 49 cm²
V = ⅓ × 49 cm² × 9 cm
V = 147 cm³
Cara Menghitung Luas Permukaan Limas Segi Empat
Diketahui:
Bentuk alas = Persegi
Sisi Persegi (Rusuk Alas) = 6 cm
t = 4 cm
Ditanya:
Luas permukaan limas segi empat (L)
Penyelesaian:
L = L alas + L ΔI + L ΔII + L ΔIII +
L ΔIV
# Luas Alas
La = s × s
La = 6 cm × 6 cm
La = 36 cm²
# Luas Sisi tegak
Perhatikan limas segi empat tersebut
mempunyai alas persegi, sehingga keempat sisi tegaknya mempunyai ukuran yang
sama.
Untuk menghitung luas sisi tegak,
perlu di hitung terlebih dahulu panjang alas segitiga dan tingginya
Sisi Persegi (Rusuk Alas) = 6 cm
t = 4 cm
La = 6 cm × 6 cm
La = 36 cm²
Selanjutnya dapat dihitung:
Penting: Untuk memahami rumus limas segi empat lebih mudah
diperlukan pemahaman mengenai segitiga dan rumus Pythagoras.
Sehingga dapat dihitung luas sisi
tegak
L ΔI = ½ × a Δ1 × t Δ1
L ΔI = ½ × 6 cm × 5 cm = 15 cm²
Karena alas limas segi empat
berbentuk persegi, maka berlaku
L ΔI = L ΔII = L ΔIII = L ΔIV
Sehingga luas permukaan limas segi
empat
L = L alas + L ΔI + L ΔII + L ΔIII +
L ΔIV
L = 36 cm² + 15 cm² + 15 cm² + 15 cm² + 15 cm²
L = 96 cm²
Jadi, luas limas segi empat tersebut
adalah 96 cm²
L ΔI = ½ × 6 cm × 5 cm = 15 cm²
L = 36 cm² + 15 cm² + 15 cm² + 15 cm² + 15 cm²
L = 96 cm²
Bola
Bola adalah bangun ruang sisi lengkung yang dibatasi oleh satu bidang lengkung. Bola didapatkan dari bangun setengah lingkaran yang diputar satu putaran penuh atau 360 derajat pada garis tengahnya.
Bola adalah bangun ruang sisi lengkung yang dibatasi oleh satu bidang lengkung. Bola didapatkan dari bangun setengah lingkaran yang diputar satu putaran penuh atau 360 derajat pada garis tengahnya.
Rumus Volume Bola
Untuk menghitung kita dapat menggunakan rumus volume bola V = 4/3 π x r³.
Rumus Luas Permukaan Bola
Sedangkan untuk mencari luas bola, kita dapat menggunakan rumus menghutung luas bola berikut: L = 4 x π x r².
Keterangan Rumus Bola :
- L = luas permukaan bola.
- r = jari-jari bola.
- π = 22/7 atau 3,14.
Contoh Soal Menghitung Luas Permukaan dan Volume Bola
1.) Jika di ketahui jari – jari sebuah bola kaki ialah 7 cm, jika π = 22/7 maka berapakah volume dari bola kaki tersebut?
Jawaban :
Rumus Volume = 4/3 π x r³
- = 4/3 x 22/7 x 7³
- = 4/3 x 22/7 x 343
- = 1437.3 cm³.
Jadi volume dari bola kaki adalah 1437.3 cm³.
2.) Diketahui sebuah bola dengan jari-jari 7 cm. Maka tentukan luas dari permukaan bola tersebut.
Penyelesaian:
Gunakan rumus untuk mencari luas permukaan bola tersebut, maka:
Gunakan rumus untuk mencari luas permukaan bola tersebut, maka:
L. Bola = 4πr2
L. Bola = 4 . (22/7) . 72
L. Bola = 616
L. Bola = 4 . (22/7) . 72
L. Bola = 616
Jadi, luas permukaan bola tersebut ialah 616 cm2.
3.) Sebuah bola basket mempunyai diameter 24cm. Maka berapakah volume udara yang ada di dalam bola tersebut?
Jawaban:
Karena yang diketahui ialah diameter
maka kita ubah dulu menjadi jari-jari. karena jari-jari adalah 1/2 dari
diameter maka bila diameternya 24cm jari-jarinya adalah 12 cm. baru kita
masukkan ke dalam rumus:
- V = 4/3 π x r³
- V = 4/3 x 22/7 x 12³
- V = 4/3 x 22/7 x 1728
- V = 7234,56 cm³
Maka jumlah volume udara yang ada di dalam bola basket itu adalah 7234,56 cm³.
4.) Diketahui luas permukaan sebuah bola 154 cm2, Maka tentukan panjang jari-jari bola tersebut.
Penyelesaian:
Gunakan rumus luas permukaan bola untuk mencari panjang jari-jari bola tersebut, maka:
Gunakan rumus luas permukaan bola untuk mencari panjang jari-jari bola tersebut, maka:
Luas Bola = 4πr2
154 = 4 . (22/7) . r2
154 = (88/7) . r2
1078 = 88r2
r2 = 1078/88
r2 = 12,25
r = √(12,25)
r = 3,5
154 = 4 . (22/7) . r2
154 = (88/7) . r2
1078 = 88r2
r2 = 1078/88
r2 = 12,25
r = √(12,25)
r = 3,5
Jadi, panjang jari-jari bola tersebut ialah 3,5 cm.
5.) Sebuah bola karet dipompa sampai
memiliki diameter luar 28 cm. Hitung luas permukaan bola karet tersebut.
(Rumus luas permukaan bola = 4.π.r2 ).
Jawab:
Jari-jari bola: r = 28/2 =14 cm.
luas permukaan bola karet = 4 x π x 14 x 14 = (4)(22/7)(196) = 2.464 cm2.
Jari-jari bola: r = 28/2 =14 cm.
luas permukaan bola karet = 4 x π x 14 x 14 = (4)(22/7)(196) = 2.464 cm2.
Hukum Hooke (Elastisitas)
Hukum Hooke dan elastisitas merupakan dua
istilah yang saling berkaitan. Untuk memahami arti kata elastisitas, banyak
orang menganalogikan istilah tersebut dengan benda-benda yang terbuat dari
karet, meskipun pada dasarnya tidak semua benda dengan bahan dasar karet
bersifat elastis. Kita ambil dua contoh karet gelang dan peren karet. Jika karet
gelang tersebut ditarik, maka panjangnya akan terus bertambah sampai batas
tertentu. Kemudian, apabila tarikan dilepaskan
panjang karet gelang akan kembali seperti semula. Berbeda halnya dengan permen
karet, Jika ditarik panjangnya akan terus bertambah sampai batas tertentu tapi
apabila tarikan dilepaskan panjang permen karet tidak akan kembali seperti semula. Hal ini dapat terjadi karena karet
gelang bersifat elastis sedangkan permen
karet bersifat plastis. Namun, apabila karet gelang ditarik terus menerus
adakalanya bentuk kareng gelang tidak kembali seperti semula yang artinya sifat
elastisnya telah hilang. Sehingga diperlu tingkat kejelian yang tinggi untuk
menggolongkan mana benda yang bersifat elastis dan plastis.
Jadi,
dapat disimpulkan bahwa elastisitas adalah kemampuan suatu
benda untuk kembali ke bentuk awal setelah gaya pada benda tersebut
dihilangkan. Keadaan dimana suatu benda tidak dapat lagi kembali ke bentuk
semula akibat gaya yang diberikan terhadap benda terlalu besar disebut sebagai batas
elastis. Sedangkan hukum Hooke merupakan gagasan yang diperkenalkan oleh
Robert Hooke yang menyelidiki hubungan antar gaya yang bekerja pada sebuah pegas/benda elastis lainnya agar benda
tersebut bisa kembali ke bentuk semua atau tidak melampaui batas
elastisitasnya. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa Hukum
Hooke mengkaji jumlah gaya maksimum yang dapat diberikan pada sebuah benda yang
sifatnya elastis (seringnya pegas) agar
tidak melwati batas elastisnya dan menghilangkan sifat elastis benda tersebut.
Bunyi Hukum Hooke
“Menurut hukum Hooke semakin besar gaya yang diberikan maka pegas juga akan semakin memanjang.”
Bunyi Hukum Hooke: “Jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah pegas tidak melampaui batas elastis bahan maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus atau sebanding dengan gaya tariknya”.
Maksudnya jika gaya yang diberikan melampaui batas
elastisitas, maka benda tidak bisa lagi kembali ke bentuk semula dan
apabila gaya yang diberikan jumlahnya terus bertambah maka benda akan
atau dapat rusak. Sehingga hukum hooke hanya berlakusampai batas elastisitas.
Konsep hukum hooke
yaitu menjelaskan mengenai hubungan antara gaya yang diberikan pada
sebuah pegas dilihat dari peningkatan panjang yang dialami oleh pegas
tersebut. Besar perbandingan antara gaya dengan peningkatan pegas adalah
kosntan.
Rumus Hukum Hooke dan Elastisitas
Rumus Hukum Hooke yaitu: F = – k . ΔxDimana :
- F = gaya (N)
- K = konstanta pegas (N/m)
- Δx = pertambahan panjang pegas (m)
a. Rangkaian pegas seri
Jika 2 pegas atau lebih disusun secara seri maka nilai konstanta pegas bisa dihitung dengan persamaan: 1 /kp = 1/k1 + 1/k2 + . . .
b. Rangkaian pegas paralel
Jika 2 pegas atau lebih disusun secara paralel maka nilai konstanta pegas bisa dihitung dengan persamaan: kp = k1 + k2 + . . .
c. Energi Potensial Pegas
Energi potensial merupakan energi yang tersimpan dalam pegas karena sifat elastis pegas. Besar energi potensial tergantung pada besar gaya luar yang diberikan untuk merenggangkan dan menekan pegas.
Energi potensial pegas dirumuskan : Ep = ½ k Δx2Dimana :
Aplikasi Hukum Hooke
Pengaplikasian dalam kehidupan sehari-hari sangat erat dengan benda yang umumnya memiliki prinsip kerja menggunakan begas dan bersifat elastis. Contoh aplikasi hukum hooke:
- Jam yang memakai peer sebagai pengatur waktu
- Jam kasa atau kronometer yang dimanfaatkan untuk menentukan garis atau posisi kapal yang berada di laut
- Teleskop yang memiliki fungsi melihat benda yang letaknya jauh agar tampak dekat, biasanya digunakan untuk melihat benda luar angkasa.
- Alat pengukur percepatan gravitasi bumi
- Sambungan tongkat-tongkat persneling kendaraan baik mobil atau sepeda motor
- Ayunan pegas
- Mikroskop yang memiliki fungsi untuk memandang jasad-jasad renik yang sangat kecil yang tak bisa di pandang oleh mata telanjang.





