Unsur-Unsur dan Volume Bangun

Bangun Ruang Sisi Lengkung 3 3

A. Un su r - Un su r da n Lu a s Pe r m u k a a n Ba n gu n Ru a n g Sisi

Le n gk u n g Kamu tentu pernah menjumpai bangun-bangun seperti kaleng sarden, nasi tumpeng, dan bola takraw. Bangun-bangun pada Gambar 2.1 merupakan bangun ruang sisi lengkung. Adapun bentuk geometri dari benda- benda tersebut berturut-turut tampak pada Gambar 2.2. Dapatkah kamu menyebutkan nama-nama bangun ruang pada Gambar 2.2? 1 . Ta bu n g Amati Gambar 2.3. Bangun tersebut dibatasi oleh dua sisi yang sejajar dan kongruen berbentuk lingkaran ditunjukkan oleh daerah yang diarsir serta sisi lengkung daerah yang tidak diarsir. Bangun ruang seperti ini dinamakan tabung. a . Un su r - Un su r Ta bu n g Amatilah Gambar 2.4. Unsur-unsur tabung tersebut dapat diuraikan sebagai berikut. a . Sisi yang diarsir lingkaran T 1 dinamakan sisi alas tabung. Dinamakan sisi apakah lingkaran T 2 ? b . Titik T 1 dan T 2 masing-masing dinamakan pusat lingkaran pusat sisi alas dan sisi atas tabung. Pusat lingkaran merupakan titik tertentu yang mempunyai jarak yang sama terhadap semua titik pada lingkaran itu. c . Titik A dan B pada lingkaran alas tabung, sedangkan titik C dan D pada lingkaran atas. Ruas garis T 1 A dan T 1 B dinamakan jari-jari lingkaran jari-jari bidang alas tabung. Jari-jari lingkaran merupakan jarak pusat lingkaran ke titik pada lingkaran. Sebutkanlah jari-jari bidang atas tabung. d . Ruas garis AB dinamakan diameter atau garis tengah lingkaran dia meter bidang alas. Diameter lingkaran merupakan ruas garis yang menghubungkan dua titik pada lingkaran yang melalui titik pusat lingkaran. Sebutkanlah diameter bidang atas tabung. e . Ruas garis yang menghubungkan titik T 1 dan T 2 dinamakan tinggi tabung, biasa dinotasikan dengan t. Tinggi tabung disebut juga sumbu simetri putar tabung. Ga m ba r 2 .1 Ga m ba r 2 .2 Ga m ba r 2 .3 Ga m ba r 2 .4 C D B A t T 1 T 2 Kaleng Sarden Nasi Tumpeng Bola Takraw 3 4 Belajar Matematika Aktif dan Menyenangkan untuk Kelas IX f . Sisi lengkung tabung, yaitu sisi yang tidak diarsir dinamakan selimut tabung. Adapun garis-garis pada sisi lengkung yang sejajar dengan sumbu tabung ruas garis T 1 T 2 dinamakan garis pelukis tabung.

b. Lu a s Pe r m u k a a n Ta bu n g

Amati kembali Gambar 2.4 dengan saksama. Jika tabung pada Gambar 2.4 direbahkan dengan cara memotong sepanjang ruas garis AC, keliling alas, dan keliling atasnya ditempatkan pada bidang datar maka diperoleh jaring-jaring tabung, seperti pada Gambar 2.5. Daerah yang tidak diarsir selimut tabung pada Gambar 2.5 berbentuk persegipanjang dengan ukuran sebagai berikut. Panjang = keliling alas tabung = 2 r Lebar = tinggi tabung = t sehingga luas selimut tabung = panjang × lebar = 2 r × t = 2 rt Luas permukaan tabung sama dengan luas jaring- jaringnya, yaitu L = luas selimut tabung + 2 × luas alas. Dengan demikian, luas permukaan tabung adalah L = 2 rt + 2 r 2 = 2 r t + r Con t oh 2 .1 1 . Sebuah tabung berjari-jari 10 cm. Jika tingginya 30 cm dan = 3,14, hitunglah luas permukaannya. Penyelesaian : Diketahui r = 10 cm, t = 30 cm, dan = 3, 14, diperoleh L = 2 r t + r = 2 × 3,14 × 10 × 30 + 10 = 2.512 Jadi, luas permukaannya adalah 2.512 cm 2 . 2 . Diketahui luas selimut tabung 1.256 cm 2 . Jika = 3.14, dan jari-jari alas tabung 10 cm, tentukan: a . Tinggi tabung; b . Luas permukaan tabung. Penyelesaian : luas selimut tabung = 2 rt = 1.256 cm 2 = 3,14 r = 10 cm C 1 t A 1 C 2 A 2 Ga m ba r 2 .5 Ca t a t a n Oleh karena tidak dapat dinyatakan secara tepat dalam bentuk desimal maupun pecahan, biasanya 3,14 atau 22 7 . Tanda me- nyatakan nilai hampiran. Akibatnya, luas permukaan tabung merupakan nilai hampiran. Selanjutnya, untuk memudahkan pembahasan, nilai adalah 3,14 atau 22 7 . Sia pa Be r a n i? Seorang pengrajin akan membuat 100 kaleng berbentuk tabung yang terbuat dari seng. Tinggi dan diameter tabung yang akan dibuat berturut-turut 20 cm dan 15 cm serta = 3,14. Jika harga 1 m 2 seng adalah Rp12.000,00, berapa rupiah uang yang harus disediakan peng- rajin untuk membuat seluruh kaleng? r r Bangun Ruang Sisi Lengkung 3 5 a . 2 rt = 1.256 2 3,14 × 10 × t = 1.256 62,8 t = 1.256 t = 20 Jadi, tinggi tabung tersebut adalah 20 cm. b . L = 2 rt + 2 r 2 = 1.256 + 2 3,14 × 10 2 = 1.256 + 628 = 1.884 Jadi, luas permukaan tabung tersebut adalah 1.884 cm 2 . 2 . Ke r u cu t Amati Gambar 2.6 dengan saksama. Gambar 2.6a, memper lihatkan segitiga samakaki ATB dengan alas AB dan tinggi OT. Jika ATB diputar pada sumbu OT, diperoleh bangun ruang seperti pada Gambar 2.6b. Bangun ruang tersebut dinamakan kerucut. a . Un su r - Un su r Ke r u cu t Amati kerucut pada Gambar 2.7. Unsur-unsur kerucut dapat diuraikan sebagai berikut. a . Sisi yang diarsir dinamakan bidang alas kerucut. b . Titik O dinamakan pusat lingkaran pusat bidang alas kerucut, sedangkan titik T dinamakan puncak kerucut. c . Ruas garis OA dinamakan jari-jari bidang alas kerucut. Sebutkan jari-jari bidang alas kerucut lainnya. d . Ruas garis AB dinamakan diameter bidang alas kerucut. e . Ruas garis yang menghubungkan titik T dan O dinama- kan tinggi kerucut t. f . Ruas garis BC dinamakan tali busur bidang alas kerucut. Sebutkan tali busur bidang alas kerucut lainnya. g . Sisi yang tidak diarsir dinamakan selimut kerucut. Adapun ruas-ruas garis pada selimut kerucut yang meng- hubungkan titik puncak T dan titik-titik pada lingkaran misalnya TA dinamakan garis pelukis kerucut s.

b. Lu a s Pe r m u k a a n Ke r u cu t

Gambar 2.8a menunjukkan kerucut dengan titik puncak T dan jari-jari bidang alasnya adalah r. Jika kerucut itu kamu potong sepanjang ruas garis TB dan seputar lingkaran alasnya, serta diletakan pada bidang datar maka diperoleh jaring-jaring kerucut, seperti pada Gambar 2.8b. O B T A O B T A T B C t s A O Ga m ba r 2 .6 Ga m ba r 2 .7 a b