Blog Koma - Pada artikel ini kita akan membahas materi Aplikasi Vektor Volume Bangun Ruang yang merupakan salah satu bagian dari aplikasi vektor, dimana sebelumnya kita telah membahas aplikasi vektor yang lainnya yaitu "aplikasi vektor jarak titik ke garis" dan "aplikasi vektor luas bangun datar". Dengan mempelajari Aplikasi Vektor Volume Bangun Ruang ini, akan menambah wawasan kepada kita semua bahwa untuk mencari atau menentukan volume bangun ruang selain dengan menggunakan rumus volume yang sudah kita pelajari di tingkat SMP, ternyata volume bangun datar juga bisa kita hitung dengan menggunakan konsep vektor. Untuk memudahkan mempelajari materi Aplikasi Vektor Volume Bangun Ruang ini, teman-teman harus menguasai terlebih dahulu materi "pengertian vektor dan penulisannya", "panjang vektor", "perkalian dot dua vektor", "perkalian silang dua vektor", dan "proyeksi orthogonal vektor pada vektor". Salah satu bangun ruang yang akan kita bahas adalah Paralel Epipedum , prisma, dan limas dalam Aplikasi Vektor Volume Bangun Ruang ini. Rumus Aplikasi vektor Volume Bangun Ruang $ \spadesuit \, $ Volume Paralel Epipedum Perhatikan bangun ruang di atas. Paralel Epipedum adalah benda ruang bersisi 6 yang sisi-sisi sejajarnya kongruen dan masing-masing sisinya berupa jajargenjang. Paralel Epipedum terbentuk dari tiga vektor yaitu $ \vec{u} $ , $ \vec{v} $ , dan $ \vec{w}$. Rumus volume Paralel Epipedum yaitu Volume $ = \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} = \vec{v}.\vec{u} \times \vec{w} = \vec{w}.\vec{u} \times \vec{v} $ . $ \clubsuit \, $ Volume Limas Segitiga Perhatikan gambar limas segitiga di atas yang terbentuk dari tiga vektor yaitu $ \vec{u} $ , $ \vec{v} $ , dan $ \vec{w}$. Rumus volume limas segitiga dengan konsep vektor yaitu Volume $ = \frac{1}{6} \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} = \frac{1}{6} \vec{v}.\vec{u} \times \vec{w} = \frac{1}{6} \vec{w}.\vec{u} \times \vec{v} $ . $ \clubsuit \, $ Volume Limas Segiempat Volume Limas segiempat dengan alas berbentuk persegi, persegi panjang, belah ketupat, atau jajargenjang, dimana limas terbentuk dari tiga vektor yaitu $ \vec{u} $ , $ \vec{v} $ , dan $ \vec{w}$ yaitu Volume $ = \frac{1}{3} \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} = \frac{1}{3} \vec{v}.\vec{u} \times \vec{w} = \frac{1}{3} \vec{w}.\vec{u} \times \vec{v} $ . $ \heartsuit \, $ Volume prisma segi empat Rumus Volume prisma segi empat alasnya persegi atau persegi atau belahketupat sama dengan rumus volume Paralel Epipedum di atas. Catatan *. Bentuk $ \vec{a} \times \vec{b} \, $ adalah perkalian silang yang menghasilkan vektor. *. Bentuk $ \vec{a} . \vec{b} \, $ adalah perkalian dot yang menghasilkan skalar. *. bentuk $ \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} \, $ artinya nilainya selalu positif. *. Bentuk $ \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} = \vec{v}.\vec{u} \times \vec{w} = \vec{w}.\vec{u} \times \vec{v} \, $ artinya kita bisa menghitung volumenya dengan memilih salah satu rumus karena hasilnya akan sama, misalkan cukup menggunakan rumus $ \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} $ saja dengan mengerjakan operasi yang didalam kurung terlebih dahulu. Contoh soal Aplikasi Vektor Volume Bangun Ruang 1. Tentukan volume Paralel Epipedum yang dibentuk oleh vektor $ \vec{u} = 3, -1 , 2 $ , $ \vec{v} = 1, 0 , -2 $ , dan $ \vec{w} = 2, 1, 3 $ ! Penyelesaian *. Kita gunakan rumus $ \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} $. *. Menentukan hasil $ \vec{v} \times \vec{w} $ $ \begin{align} \vec{v} \times \vec{w} & = \left \begin{matrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ 1 & 0 & -2 \\ 2 & 1 & 3 \end{matrix} \right \\ & = + -2.2.\vec{j} + - + + \\ & = - 4\vec{j} + \vec{k} + 2\vec{i} - 3\vec{j} \\ & = 2\vec{i} - 7\vec{j} + \vec{k} \\ & = 2 , -7 , 1 \end{align} $ *. Menentukan nilai $ \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} $ $ \begin{align} \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} & = 3, -1 , 2 . 2 , -7 , 1 \\ & = + -1.-7 + \\ & = 6 + 7 + 2 = 15 \end{align} $ *. Menentukan volume Paralel Epipedum Volume $ = \vec{u}.\vec{v} \times \vec{w} = 15 = 15 $ Jadi, volume Paralel Epipedum tersebut adalah 15 satuan volume. Gambar balok berikut adalah untuk contoh soal nomor 2,3,4, dan 5. Untuk memudahkan, mari kita daftar titik-titik sudut masing-masing yaitu A5, 0, 0 ; B5, 6, 0 ; C0, 6, 0 ; D0,0,0 ; E5, 0, 4 ; F5, 6, 4 ; G0, 6, 4 ; dan H0, 0, 4 . 2. Tentukan volume Balok di atas. Penyelesaian Cara I Rumus volume balok $ = p . l . t $ Pada gambar , $ p = 6, l = 5, t = 4 $. Volume $ = = = 120 \, $ satuan volume. Cara II Aplikasi vektor . *. Alas balok adalah ABCD yang terbentuk oleh vektor $ \vec{AB} $ dan $ \vec{AD} $ $ \vec{AB} = 0, 6, 0 $ dan $ \vec{AD} = -5, 0 , 0 $ *. Balok ABCD. EFGH terbentuk juga oleh vektor $ \vec{AE} $ $ \vec{AE} = 0, 0, 4 $ *. Volume balok $ = \vec{AE} . \vec{AB} \times \vec{AD} $ *. Menentukan hasil $ \vec{AB} \times \vec{AD} $ $ \begin{align} \vec{AB} \times \vec{AD} & = \left \begin{matrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ 0 & 6 & 0 \\ -5 & 0 & 0 \end{matrix} \right \\ & = 0 + 0 + 0 - 0 + 0 -30\vec{k} \\ & = 30 \vec{k} \\ & = 0 , 0 , 30 \end{align} $ *. Menentukan nilai $ \vec{AE}.\vec{AB} \times \vec{AD} $ $ \begin{align} \vec{AE}.\vec{AB} \times \vec{AD} & = 0, 0, 4 . 0 , 0 , 30 \\ & = 0 + 0 + 120 = 120 \end{align} $ Sehingga volume balok adalah 120 satuan volume. hasilnya sama dengan cara I . 3. Pada balok di atas, tentukan volume limas segitiga Penyelesaian *. Perhatikan ilustrasi gambar berikut *. Limas segitiga terbentuk dari alas segitiga ACH dengan $ \vec{AC} = -5, 6, 0 $ dan $ \vec{AH} = -5, 0, 4 $ vektor ketiga $ \vec{AF} = 0, 6, 4 $ *. Volume Limas $ = \frac{1}{6} \vec{AF} . \vec{AC} \times \vec{AH} $ *. Menentukan hasil $ \vec{AC} \times \vec{AH} $ $ \begin{align} \vec{AC} \times \vec{AH} & = \left \begin{matrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ -5 & 6 & 0 \\ -5 & 0 & 4 \end{matrix} \right \\ & = 24\vec{i} + 0 +0 - 0 -20\vec{j} - 30\vec{k} \\ & = 24\vec{i} + 20\vec{j} + 30 \vec{k} \\ & = 24, 20 , 30 \end{align} $ *. Menentukan nilai $ \vec{AF}.\vec{AC} \times \vec{AH} $ $ \begin{align} \vec{AF}.\vec{AC} \times \vec{AH} & = 0, 6, 4 . 24, 20 , 30 \\ & = 0 + 120 + 120 = 240 \end{align} $ *. Volume limas Volume $ = \frac{1}{6} \vec{AF} . \vec{AC} \times \vec{AH} = \frac{1}{6} 240 = 40 $ Sehingga volume limas adalah 40 satuan volume. 4. Pada balok di atas, tentukan volume limas segitiga Penyelesaian *. Perhatikan ilustrasi gambar berikut *. Limas segitiga terbentuk dari alas segitiga BCD dengan $ \vec{BC} = -5, 0, 0 $ dan $ \vec{BD} = -5, -6, 0 $ vektor ketiga $ \vec{BE} = 0, -6, 4 $ *. Volume Limas $ = \frac{1}{6} \vec{BE} . \vec{BC} \times \vec{BD} $ *. Menentukan hasil $ \vec{BC} \times \vec{BD} $ $ \begin{align} \vec{BC} \times \vec{BD} & = \left \begin{matrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ -5 & 0 & 0 \\ -5 & -6 & 0 \end{matrix} \right \\ & = 0 + 0 +30\vec{k} - 0 + 0 + 0 \\ & = 30 \vec{k} \\ & = 0, 0 , 30 \end{align} $ *. Menentukan nilai $ \vec{BE}.\vec{BC} \times \vec{BD} $ $ \begin{align} \vec{BE}.\vec{BC} \times \vec{BD} & = 0, -6, 4 . 0, 0 , 30 \\ & = 0 + 0 + 120 = 120 \end{align} $ *. Volume limas Volume $ = \frac{1}{6} \vec{BE}.\vec{BC} \times \vec{BD} = \frac{1}{6} 120 = 20 $ Sehingga volume limas adalah 20 satuan volume. 5. Pada balok di atas, tentukan volume limas segiempat dengan titik P, Q, R, dan S berturut-turut terletak ditengah-tengah garis CD, CG, GH, dan DH! Penyelesaian *. Perhatikan ilustrasi gambar berikut Koordinat titik A5, 0, 0 ; P0, 3, 0 ; Q0, 6, 2 S0, 0, 2 *. Limas segiempat terbentuk dari alas PQRS dengan $ \vec{PQ} = 0, 3, 2 $ dan $ \vec{PS} = 0, -3 , 2 $ vektor ketiga $ \vec{PA} = 5, -3, 0 $ *. Volume Limas $ = \frac{1}{3} \vec{PA} . \vec{PQ} \times \vec{PS} $ *. Menentukan hasil $ \vec{PQ} \times \vec{PS} $ $ \begin{align} \vec{PQ} \times \vec{PS} & = \left \begin{matrix} \vec{i} & \vec{j} & \vec{k} \\ 0 & 3 & 2 \\ 0 & -3 & 2 \end{matrix} \right \\ & = 6\vec{i} + 0 +0 - -6\vec{i} + 0 + 0 \\ & = 12\vec{i} \\ & = 12, 0, 0 \end{align} $ *. Menentukan nilai $\vec{PA} . \vec{PQ} \times \vec{PS} $ $ \begin{align} \vec{PA} . \vec{PQ} \times \vec{PS} & = 5, -3, 0 . 12, 0, 0 \\ & = 60 + 0 + 0 = 60 \end{align} $ *. Volume limas Volume $ = \frac{1}{3} \vec{PA} . \vec{PQ} \times \vec{PS} = \frac{1}{3} 60 = 20 $ Sehingga volume limas adalah 20 satuan volume. $ \clubsuit \, $ Pembuktian Rumus Aplikasi Vektor Volume Bangun Ruang $ \heartsuit \, $ Volume Paralel Epipedum Perhatikan ilustrasi gambar berikut *. Alas Paralel Epipedum adalah jajargenjang yang terbentuk dari vektor $ \vec{u} $ dan $ \vec{v} $. Luas alas $ = \vec{u} \times \vec{v} $ *. Perkalian silang $ \vec{u} \times \vec{v} \, $ menghasilkan vektor normal $ \vec{n} $ yang tegak lurus dengan bidang alas, sehingga $ \vec{u} \times \vec{v} = \vec{n} $ dan $ \vec{u} \times \vec{v} = \vec{n} $ *. Tinggi Paralel Epipedum adalah panjang hasil proyeksi $ \vec{w} $ pada $ \vec{n} $ yaitu tinggi $ = \left \frac{ \vec{w}. \vec{n} } {\vec{n}} \right $ *. Volume Paralel Epipedum berbentuk prisma $ \begin{align} \text{Volume } & = \text{Luas alas } \times \text{ tinggi} \\ & = \vec{u} \times \vec{v} \times \left \frac{ \vec{w}. \vec{n} } {\vec{n}} \right \\ & = n \times \left \frac{ \vec{w}. \vec{n} } {\vec{n}} \right \\ & = \left \vec{w}. \vec{n} \right \\ & = \left \vec{w}. \vec{u} \times \vec{v} \right \end{align} $ Jadi, terbukti volume Paralel Epipedum $ = \left \vec{w}. \vec{u} \times \vec{v} \right $. $ \heartsuit \, $ Volume Limas Segitiga Perhatikan ilustrasi gambar berikut *. Alas Limas adalah segitiga yang terbentuk dari vektor $ \vec{u} $ dan $ \vec{v} $. Luas alas $ = \frac{1}{2} \vec{u} \times \vec{v} $ *. Perkalian silang $ \vec{u} \times \vec{v} \, $ menghasilkan vektor normal $ \vec{n} $ yang tegak lurus dengan bidang alas, sehingga $ \vec{u} \times \vec{v} = \vec{n} $ dan $ \vec{u} \times \vec{v} = \vec{n} $ *. Tinggi limas segitiganya adalah panjang hasil proyeksi $ \vec{w} $ pada $ \vec{n} $ yaitu tinggi $ = \left \frac{ \vec{w}. \vec{n} } {\vec{n}} \right $ *. Volume limas segitiga $ \begin{align} \text{Volume } & = \frac{1}{3} \times \text{Luas alas } \times \text{ tinggi} \\ & = \frac{1}{3} \times \frac{1}{2} \vec{u} \times \vec{v} \times \left \frac{ \vec{w}. \vec{n} } {\vec{n}} \right \\ & = \frac{1}{6} \times n \times \left \frac{ \vec{w}. \vec{n} } {\vec{n}} \right \\ & = \frac{1}{6} \left \vec{w}. \vec{n} \right \\ & = \frac{1}{6} \left \vec{w}. \vec{u} \times \vec{v} \right \end{align} $ Jadi, terbukti volume limas segitiga $ = \frac{1}{6} \left \vec{w}. \vec{u} \times \vec{v} \right $. $ \heartsuit \, $ Volume Limas Segiempat Perhatikan ilustrasi gambar berikut *. Alas Limas adalah segiempat yang terbentuk dari vektor $ \vec{u} $ dan $ \vec{v} $. Luas alas $ = \vec{u} \times \vec{v} $ *. Perkalian silang $ \vec{u} \times \vec{v} \, $ menghasilkan vektor normal $ \vec{n} $ yang tegak lurus dengan bidang alas, sehingga $ \vec{u} \times \vec{v} = \vec{n} $ dan $ \vec{u} \times \vec{v} = \vec{n} $ *. Tinggi limas segitiganya adalah panjang hasil proyeksi $ \vec{w} $ pada $ \vec{n} $ yaitu tinggi $ = \left \frac{ \vec{w}. \vec{n} } {\vec{n}} \right $ *. Volume limas segiempat $ \begin{align} \text{Volume } & = \frac{1}{3} \times \text{Luas alas } \times \text{ tinggi} \\ & = \frac{1}{3} \times \vec{u} \times \vec{v} \times \left \frac{ \vec{w}. \vec{n} } {\vec{n}} \right \\ & = \frac{1}{3} \times n \times \left \frac{ \vec{w}. \vec{n} } {\vec{n}} \right \\ & = \frac{1}{3} \left \vec{w}. \vec{n} \right \\ & = \frac{1}{3} \left \vec{w}. \vec{u} \times \vec{v} \right \end{align} $ Jadi, terbukti volume limas segiempat $ = \frac{1}{3} \left \vec{w}. \vec{u} \times \vec{v} \right $. Demikian pembahasan materi Aplikasi Vektor Volume Bangun Ruang dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan "Materi Vektor tingkat SMA" yaitu "Aplikasi vektor Jarak dua garis bersilangan".
Caramenentukan koordinat dengan theodolit. Perbandingan luas dengan menggunakan theodolit dan GPS. Sehingga hasil hitungan luas area dengan cara koordinat menggunakan theodolit adalah 2129652 m2 dan koordinat GPS 2132500 m2 Sumber. Selain bisa dipakai untuk mencari lokasi atau rute di belahan bumi mana pun Google Maps bisa juga dipakai untuk Menghitung volume titik koordinat autocad, volume maupun luas bisa kita hitung berdasarkan titik koordinat x dan y pada autocad. perhitungan ini bisa dinamakan dengan perhitungan titik koordinat poligon tertutup, sering kita jumpa ketika menghitung luas bangunan , luas area , serta juga volume misalnya pada jalan raya, volume galian , timbunan , baik drainase maupun tanah. Bagaimana menentukan titik koordinat object pada autocad? Pada saat menggambar suatu objek pada autocad kita bisa melihat titik koordinat x dan y pada objek tersebut, misalnya kita ambil contoh untuk menghitung volume galian dan timbunan pada cross section jalan raya yang telah direncanakan. Pada perhitungan galian dan timbunan kita bisa menghitung luas galian dan timbunan tersebut setelah kita menentukan letak tanah asli dan letak rencana jalan yang akan kita rencanakan , maka kita menghitung luas galian dan timbunannya. Dan untuk menentukan titik koordinat titik x dan y pada autocad kita hanya perlu melakukan beberapa perintah saja, yaitu membentuk garis polyline yang sesuai dengan gambar rencana, setelah objek tersebut aktif maka kita bisa melihat titik koordinat x dan y dan mengetahui luasnya. Sebagai contoh anda bisa memperhatikan gambar dibawah ini. Coba perhatikan gambar diatas kita bisa menampilkan gambar seperti ini bisa anda baca pada artikel sebelumnya disini. Setelah anda membaca artikel tersebut kita bisa meneruskan artikel ini dengan menghitung volume nya dengan menggunakan microsoft office excel. Dengan menggunakan perhitungan volume dengan menggunakan microsoft office excel kita bisa lebih cepat menghitung dari setiap titik koordinat yang terdapat pada autocad tadi, titik koordinat x dan y bisa kita pindahkan ke microsoft office excel. Untuk rumus menentukan luasnya pada microsoft office excel banyak cara sehingga mengetahui luas nya di autocad sama dengan luas di excel dengan menggunakan titik koordinat. Mungkin anda sudah mempelajari rumus menghitung poligon tertutup, sebagai dasar panduan dengan cara sederhana, bisa menggunakan rumus berikut A1 = + + + ..... + A2 = + + + ..... + Luas A1 Dan A2 dapat maka hasil A2-A1/0,5 = Luas Objek anda. Ini adalah cara yang sederhana dan manual anda juga bisa menggunakan rumus yang tersedia pada microsoft office excel anda. Ketika suda mendapatkan luas maka pada galian dan timbunan yang akan kita hitung tadi tinggal dikalikan jarak antar titik atau misalnya dari - sama artinya dengan jarak 20 meter maka dikalikan dengan hasil luas yang anda dapatkan tadi semoga bermanfaat.CaraMenghitung Volume Galian dan Timbunan Jalan Dengan Excel- Proyek jalan merupakan pekerjaan yang mengandung beberapa item pekerjaan mayor dan minor. Semua item pekerjaan tersebut tercantum dalam kontrak dan BOQ. Ada yang menggunakan koordinat global, koordinat lokal ataupun Jarak dan Beda tinggi. Pada Data pengukuran di atas untuk X
Cara menghitung volume - menghitung volume sebuah pekerjaan merupakan hal yang sangat dasar yang harus kita ketahui, apalagi data yang haru kita hitung dengan data koordinat. bagi orang yang awam mungkin hal ini akan membingungkan untuk di lakukan. tapi tenang sobat, kali ini kita akan belaja bersama tentang bagaimana cara menghitung volume dengan koordinat. Bagi sobat yang ini mengetahui ini lebih rinci baca jelas artikelnya untuk mengetahui cara menghitung volume dengan koordinat. data titik itu sendiri adalah sebuah titik lokasi atau titik yang telah kita dapatkan serta kita tandai di sebuah lokasi dengan menggunakan GPS yang terkoneksi langsung dengan satelit. Baca juga Cara menghitung kebutuhan beton untuk cor jalan raya Biasanya untuk menghitung volume dengan menggunakan koordinat kita tentu membutuhkan sebuah program aplikasi teknik yang bernama autocad. propgram ini bisa membaca titik koordinat yang akan kita hitung volumeberdasarkan titik x dan y pada autocad. Pada program autocad titik koordinat x dan y akan di hitung secara polygon tertutup untuk mendapatkan hasilnya, dimana polygon tertutup bisa digunakan untuk menghitung volume luas area, luas bangunan, yang biasa digunakan untuk jalan raya, drainase dan pekerjaan tanah. Cara menentukan titik koordinat pada object autocad Pada saat kita menggambar di autocad maka kita bisa memasukkan perintah untuk melihat titik koordinat x dan y pada objek tersebut. seperti ini sobat, kita misalkan untung menghitung volume galian dan timbunan pada cross section jalan. Pada perhitungan galian timbunan pasti kita akan menentukan titik koordinat tersebut untuk mendapatkan luas area atau luas galian timbunan itu dengan existing / tanah asli dengan desain perencaan kita dalam proyek jalan, maka kita membutuhkan data berapa banyak tanah kita perlukan untuk menimbun dan berapa volume galian yang bisa kita manfaatkan untuk menimbun. maka dengan perbangingan tanah asli dengan rencana maka kita bisa menghitung kebutuhan volume dengan menggunakan koordinat. Nah sobat, untuk menentukan titik x dan y dalam autocad kita hanya perlu memasukkan perintah yang mudah, yaitu dengan menggunakan garis polyline yang kita sesuaikan dengan gambar rencana. setelah objek aktif maka sobat bisa melihat titik koordinat x dan y serta mengetahui luas area titik koordinat. lihat contoh dibawah ini Setelah kita mengetahui titik koordinat tadi maka kita harus masukan ke dalam program excel untuk membantu lebih mudah sobat menghitung volume galian dan timbunan yang kita butuhkan. Baca juga Cara Membuat Time Schedule, Bar Chart dan Kurva S untuk Sebuah Proyek Sobat pindahkan titik koordinat tadi semua ke dalam program excel untuk menghitung luas titik koordinat dengan ecxel agar mengetahui volume galian timbunan. tentunya sobat telah mempelajari ilmu polygon tertutup sebelumnya, sebagai modal sederhana untuk menghitung volume titik koordinat, sebagai contoh gunakan rumus sederhana dibawah ini. Dari gambar diatas bisa sobat lihat Luas A1 dan Luas A2 dengan memperoleh hasil A2-A1/0,5= luas objek sobat. ini merupakan rumus sederhana yang harus kita ketahui dan mengerti untuk menghitung volume dengan menggunakan titik koordinat. pada program microsoft excel juga telah disediakan rumus sederhana yang bisa sobat gunakan. pada pekerjaan jalan raya bisanya timbunan dan galian di hitung dengan menggunakan jarak STA yang standar dengan jarak 25 meter untuk 1 STA. sering kita jumpai STA 0+000 - STA 0+025 dimana artinya STA dengan jarak 25 meter. kalau kita memiliki pekerjaan 1000 maka 1000/25 = 40 STA dan tinggal kita kali dengan luar masing-masing koordinat yang telah kita dapatkan tadi dengan kombinasi program autocad dan microsoft excel. Nah itulah cara sederhana untuk menghitung volume galian dan timbunan dengan menggunakan titik koordinat. masih banyak lagi materi teknik sipil yang bisa sobat dapatkan disini, dan artikel ini akan jauh lebih bermanfaat ketika sobat bisa berbagi ilmu ini dengan sobat lainnya. salam sukses untuk kita semua