Maret 2017 ~ Dunia Matematika Indonesia

Matematika Vektor

A. Peta Konsep Pembelajaran

Vektor merupakana materi matematika peminatan kelas 10 Semester 2. Berikut merupakan peta konsep yang akan dipelajari dalam vector.

Hasil gambar untuk peta konsep bab vektor matematika

B. Ringkasan Materi

Vektor yang akan dijelaskan di sini terdiri dari definisi vektor, penjumlahan vektor, pengurangan vektor, menggambar vektor dan rumus cepat vektor. Semoga Penjelasan tentang Vektor dapa bemanfaat bagi siswa SMA kelas 10 khusu untuk materi Fisika SMA kelas X.

Definisi Vektor

Secara sederhana pengertian vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah. Contoh dari besaran ini misalnya perpindahan, kecepatan, percepatan, gaya, dan sebagainya. Untuk menggambarkan vektor digunakan garis berarah yang bertitik pangkal. Panjang garis sebagai nilai vektor dah anak panah menunjukkan arahnya. Simbol vektor menggunakan huruf kapital yang dicetak tebal (bold) atau miring dengan tanda panah di atasnya seperti gambar berikut:

Menggambar sebuah Vektor

Vektor pada bidang datar mempunyai 2 komponen yaitu pada sumbu x dan sumbu y. Khusus untuk vektor yang segaris dengan sumbu x atau y berarti hanya mempunyai 1 komponen. Komponen vektor adalah vektor yang bekerja menuyusun suatu vektor hasil (resultan vektor). Oleh karenanya vektor bisa dipindahkan titik pangkalnya asalkan tidak berubah besar dan arahnya.

Secara matematis vektor dapat dituliskan A = A_x+A_y dimana A adalah resultan dari komponen-komponenya berupa Ax dan Ay.

Penjumlahan Vekor
Inti dari operasi penjumlahan vektor ialah mencari sebuah vektor yang komponen-komponennya adalah jumlah dari kedua komponen-komponen vektor pembentuknya atau secara sederhana berarti mencari resultan dari 2 vektor. Aga susah memang dipahami dari definisi tertulis. Kita coba memahaminya dengan contoh

Untuk vektor segaris, resultannya

R = A + B + C + n dst…

untuk penjumlahan vektor yang tidak segaris misalnya seperti gambar di bawah ini

rumus penjumlahan vektor bisa didapat dari persamaan berikut

Menurut aturan cosinus dalam segitiga,

(OR)² = (OP)² + (PR)² – 2(OP)(PR) cos (180o – α)
(OR)² = (OP)² + (PR)² – 2(OP)(PR) cos (-cos α)
(OR)² = (OP)² + (PR)² – 2(OP)(PR) cos α
Jika OP = A, PR = B, dan Resultan ‘R’ = OR

maka didapat persamaan
R² = A² + B² – 2AB cos α
Rumus menghitung resultan vektornya

Dalam penjumlahan vektor sobat hitung bisa menggunakan 2 cara

1. Penjumlahan Vektor dengan cara Jajar Genjang (Pararelogram)

yaitu seprti yang dijelaskan di atas. Metode yang digunakan adalah dengan mencari diagonal jajar genjang yang terbentuk dari 2 vektor dan tidak ada pemindahan titik tangkap vektor.

2. Penjumlahan Vektor dengan Cara Segitiga

pada metode ini dilakukan pemindahan titik tangka vektor 1 ke ujung vektor yang lain kemudian menghubungkan titi tangkap atau titik pangkal vektor pertama dengn titik ujung vektor ke dua. Lihat ilustrasi gambar di bawah ini.

Untuk vektor yang lebih dari 2, sama saja. Lakukan satu demi satu hingga ketemu resultan akhirnya. Dari gambar di atas, V = A + B dan R = V + C atau R = A + B + C

Pengurangan Vektor

Pengurangan Vektor pada prinsipnya sama dengan penjumlahan, cuma yang membedakan adalah ada salah satu vektor yang mempunyai arah yang berlawanan. Misalnya vektor A bergerak ke arah timur dan B bergerak ke arah barat maka resultannya

R = A + (-B) = A – B

Rumus Cepat Vektor

berikut rumus cepat panduan mengerjakan soal vektor fisika

Jika α = 0^o maka R = V₁ + V₂

Jika α = 90^o maka R = √(V_1² + V₂²)

Jika α = 180^o maka R = | V₁ + V₂ | –> nilai mutlak

Jika α = 120^o dan V₁ = V₂ = V maka R = V

Rumus Perkalian Skalar Dua Vektor, Tanpa panjang lebar lagi yo check it out !

Rumus Perkalian Skalar Dua Vektor

Jika a dan b vektor-vektor tak nol dan α sudut di antara vektor a dan b, maka rumus perkalian skalar vektor a dan b adalah :
a . b = |a||b| cos α.

Jika dinyatakan dalam bentuk pasangan terurut, maka rumus perkalian skalar dua vektor adalah sebagai berikut :

Jika a = (a₁, a₂, .... , a_n) dan b = (b₁, b₂, ... , b_n) adalah sebarang vektor pada Rⁿ, maka rumus hasil kali atau perkalian skalarnya adalah :
a . b = a₁b₁ + a₂b₂ + ... + a_nb_n

Rumus Proyeksi Vektor

Rumus panjang proyeksi vektor a pada vektor b :

|c| = (a . b)/|b|

Rumus proyeksi vektor a pada vektor b adalah :

c = ((a . b)/|c|²)b

Contoh soal :

Diketahui vektor a = (1, -1, 0) dan b = (-1, 2, 3). Tentukanlah :

a. Panjang proyeksi vektor a pada vektor b.
b. Vektor proyeksi a pada vektor b

Jawab :
a. Misalkan vektor proyeksi a pada b adalah c, maka :
|c| = (a . b)/|b|
|c| = (1 . (-1) + (-1) . 2 + 0 . 2)/√(-1)² + 2² + 2²
|c| = (-1 + (-2) + 0)/√1 + 4 + 4
|c| = -3/√9
|c| = -3/3
|c| = -1
|c| = |-1|
|c| = 1

Jadi panjang proyeksi vektor a pada vektor b adalah 1.

b. Vektor proyeksi a pada b adalah :
c = |c| . (b/|b|)
c = 1 . (-1, 2, 2)/3
c = (-1/3, 2/3, 2/3)

Jadi vektor proyeksi a pada vektor b adalah (-1/3, 2/3, 2/3).

.C. Uji Latih Mandiri

1. Jika A = (3,2,1) , B = (0,1,2) dan C = (1,-1,3) , maka Luas segitiga ABC adalah…

Penyelesaian: