BANGUN RUANG
Bangun ruang
merupakan bangun matematika (matematica) yang memiliki isi atau
volume. Bangun ruang dalam matematika dibagi menjadi beberapa bangun
ruang yakni sisi, rusuk dan titik sudut.
Sisi merupakan
bidang pada bangun ruang yang membatasi antara bangun ruang dengan
ruangan di sekitarnya, Rusuk merupakan pertemuan dua sisi yang berupa
ruas garis pada bangun ruang sedangkan Titik sudut adalah titik dari
hasil pertemuan rusuk yang berjumlah tiga atau lebih.
Pada umumnya bangun
ruang yang telah kita kenal adalah balok,
kubus, prisma, limas, kerucut, tabung dan bola.
Pada setiap bangun ruang tersebut mempunyai rumusan dalam menghitung
luas maupun isi/volumenya.
Macam-macam
Bangun Ruang
- KUBUS
Kubus adalah suatu
bangun ruang yang dibatasi oleh
enam buah sisi
persegi yang kongruen ( sama dan sebangun )
- Kubus disamping disebut : Kubus ABCD. EFGH
atau
- ABCD disebut bidang alas atau bidang dasar
- EFGH disebut bidang atas atau tutup.
- Sifat-sifat Kubus
- Mempunyai 6 buah sisi yang kongruen berbentuk persegi.
- Mempunyai 12 buah rusuk yang sama panjang, yaitu :
AB, BC, CD, AD
rusuk alas
AF, FG, GH, EH
rusuk atas
AE, BF, CG, DH
rusuk tegak
- Mempunyai 8 buah titik sudut, yaitu :
A, B, C, D, E, F, G,
dan H
- Pasangan sisi kubus yang saling berhadapan saling sejajar, sedangkan sisi kubus yang berpotonngan saling tegak lurus.
- Mempunyai 4 buah diagonal ruang, yaitu :
EC, HB, AG, dan DF
- Mempunyai 12 buah diagonal bidang, yaitu :
AF, BE, DG, CH, AH,
DE, BG, CF, AC, BD, EG, dan HF
- Mempunyai 2 buah bidang diagonal, yaitu :
BCHE dan ADGF
- Luas Permukaan Kubus
Luas kubus = 6 x
luas sisi persegi
= 6 x sisi x sisi
= 6 s2
Luas kubus = 6 s2
, Dengan : s = panjang rusuk kubus
- Volume kubus
Volume kubus = sisi
x sisi x sisi
= s x s x s
Volume kubus = s3
Dengan s : panjang
rusuk kubus
Contoh
soal
- Hitung Luas permukaan kubus dengan panjang rusuk 7 cm !
Jawab
:
Luas permukaan kubus
= 6 x s2
= 6 x 72
= 6 x 49
= 294 cm2
= 6 x 72
= 6 x 49
= 294 cm2
- Hitung Luas permukaan kubus jika luas salah satu sisinya 10 cm2 !
Jawab :
Luas salah satu sisi
= 10
s2 = 10
Luas permukaan kubus = 6 x s2
= 6 x 102
= 6 x 100
= 600 cm2
s2 = 10
Luas permukaan kubus = 6 x s2
= 6 x 102
= 6 x 100
= 600 cm2
- Luas permukaan kubus adalah 600 cm2. Hitung panjang rusuk kubus tersebut !Jawab :
Luas
permukaan kubus = 6 x s2
600 = 6 x s2
s2
= 600/6
s2
= 100
s
= 10 cm
- BALOK
Balok adalah suatu
benda ruang yang dibatasi
oleh enam daerah
persegi panjang yang terdiri
dari atas tiga
pasang yang kongruen.
- Balok dibawah disebut : balok ABCD, EFGH
- Tiga pasang persegi panjang yang kongruen, yaitu :
ABCD kongruen dengan
EFGH
ABFE kongruen dengan
DCGH
ADHE kongruen dengan
BCGF
- Sifat-sifat Balok
- Mempunyai 6 bidang sisi berbentuk persegi panjang, yaitu :
ABCD, EFGH, ABFE,
DCGH, ADHE, dan BCGF
- Mempunyai 3 kelompok rusuk, dimana setiap kelompok terdiri atas 4 rusuk yang sama dan sejajar.
AB = DC = EF = HG =
panjang balok
AD = EH = BC = FG =
lebar balok
AE = DH = BF = CG =
tinggi balok
- Mempunyai 8 buah titik sudut, yaitu :
A, B, C. D, E, F, G,
dan H
- Luas balok
Rumus :
Luas balok = 2 {(
p x )
+ ( p x t ) + (
x t )}
Dengan : p = panjang
balok
= lebar balok
t = tinggi balok
- Volume balok
Rumus :
Volume balok = p
x
x t
- Panjang Diagonal Ruang Balok
Rumus :
Panjang diagonal
:
- Jumlah Panjang Seluruh Rusuk pada Balok
Rumus :
Jumlah panjang
seluruh rusuk = 4 (p x
x t)
Contoh
soal
- Hitunglah luas permukaan balok tampak seperti pada gambar !
Jawab
:
Luas permukaan balok = 2 x ( p x l + p x t + l x t )
= 2 x ( 25 x 12 + 25 x 15 + 12 x 15 )
= 2 x ( 300 + 375 + 180 ) cm²
= 2 x 855 cm²
Luas permukaan balok = 2 x ( p x l + p x t + l x t )
= 2 x ( 25 x 12 + 25 x 15 + 12 x 15 )
= 2 x ( 300 + 375 + 180 ) cm²
= 2 x 855 cm²
=
1.710 cm²
- Luas sebuah permukaan balok adalah 22 cm². Jika ukuran panjang 3 cm dan lebarnya 2 cm,
hitung tinggi balok itu !
Jawab :
Luas permukaan
= 2
x ( p x l + p x t + l x t )
22 = 2 x ( 3 x 2 + 3 x t + 2 x t )
22 = 2 x ( 6 + 3t + 2 t )
11 = 6 + 5t
5t = 11 – 6
5t = 5
t = 1
Jadi tinggi balok itu adalah 1 cm.
22 = 2 x ( 3 x 2 + 3 x t + 2 x t )
22 = 2 x ( 6 + 3t + 2 t )
11 = 6 + 5t
5t = 11 – 6
5t = 5
t = 1
Jadi tinggi balok itu adalah 1 cm.
- PRISMA
Prisma adalah suatu
bangun ruang yang dibatasi oleh dua bidang yang sejajar dan beberapa
bidang lain yang saling memotong menurut garis yang sejajar.
- Gambar disamping disebut : prisma tegak ABC . DEF
- Segitiga ABC = segitiga bidang atas prisma
- Segitiga DEF = segitiga bidang alas prisma
- AD = BE = CF = rusuk tegak prisma yang
tegak lurus pada
bidang alas dan bidang atas.
- Sifat-sifat Prisma
- Bidang alas dan bidang atas prisma dapat berupa segi banyak.
- Bidang alas dan bidang atas prisma sejajar dan kongruen
- Luas prisma
Rumus :
Luas prisma : (2
x luas alas) + luas selubung
Dengan :
Luas selubung :
keliling bidang alas x rusuk tegak
- Volume prisma
Rumus :
Volume
prisma = luas alas x tinggi
Contoh
soal
- Hitunglah volume prisma segilima jika luas alasnya 50 cm2 dan tinggi 15 cm !
Jawab :
Volume prisma =
luas alas x tinggi
= 50 x 15
= 750 cm3
- Hitunglah luas permukaan dari prisma segitiga siku suku dengan panjang sisi 6 cm, 8 cm, dan 10 serta tinggi prisma 10 cm!
Jawab :
Luas permukaan = (2
x luas alas) + (keliling alas x tinggi)
= (2 x 1/2 x 6 x 8)
+ {(6 + 8 + 10) x 10)
= 48 + 220
= 268 cm2
- TABUNG
Tabung adalah suatu
bangun ruang yang berbentuk
prisma tegak yang
bidang alasnya berupa lingkaran.
- Sifat-sifat Tabung
- Bidang alas dan bidang atas berupa lingkaran
dan jari-jari yang
sama.
- Tinggi tabung adalah jarak antara titik pusat lingkaran atas dan titik pusat lingkaran alas.
- Luas Tabung
Rumus :
Luas tabung = (2
x luas alas) + luas selubung
Dengan :
Luas
tabung = keliling lingkaran x tinggi
Atau :
Luas
tabung = 2 πr2
+
2 π rt
= 2 πr (r+t)
= πd (r+t)
Dengan : π = 3,14
atau
r = jari-jari
lingkaran
t = tinggi tabung
d = diameter
lingkaran
- Volume Tabung
Rumus : V = luas
lingkaran x tinggi
V = πr2
x
t
V
= πr2t
Contoh
soal
- Sebuah tabung memiliki diameter dan tinggi masing masing ukuranyya adalah 14 dan 10. Berapakah Luas permukaan yang dimiliki tabung?
Jawab
: 2 × π
×
r (r+t)
2 × 22/7 × 7 (7 + 10)
44 (17) = 748
2 × 22/7 × 7 (7 + 10)
44 (17) = 748
Alasan :
Menggunakan
22/7 karena jari jari adalh kelipatan 7. Sebelumnya untuk mencari
jari jari (r), diameter dibagi 2 terlebih dahulu. Kemudian anda
hitung 2 × 22 sama dengan 44, 7 dicoret dengan 7 yang satunya, lalu
jumlahkan 7 dan 10 menjadi 17. Kemudian anda kalikan dan hasilnya
748.
- Diketahui sebuah tabung yang memiliki r = 14 dan tinggi 25. Tentukan Luas selimut tabung tersebut !
Jawab : 2 × π × r × t
2 × 22/7 × 14 × 25
44 × 50 = 2200Alasan : Menggunakan 22/7 karena jari jari adalh kelipatan 7. 2 × 22 samadengan 44, kemudian 7 dicoret sama 14, 14 menjadi 2 dan 7 habis, kemudian 2 × 25= 50, Lalu kalikan 44 dan 50 = 2200
- Sebuah tabung memiliki r=21 dan tinggi 75, maka berapakah volumenya ?
Jawab : π × r² × t
22/7 × 21 × 21 × 75
22 × 3 × 21 × 75
66 × 1575
=103.950Alasan : Menggunakan 22/7 karena jari jari adalh kelipatan 7. Coret 7 dengan 21 dan hasilnya 7=1 serta 21=3, lalu kalikan 22 dengan 3 dan hasilnya 66, kemudian 21 dikalikan 75 sama dengan 1575, terakhir kalikan 66 dengan 1575 dan hasilnya adalah 103.950
- LIMAS
Limas adalah suatu
bangun ruang dengan bidang alas berupa segi banyak, dan dari bidang
alas dibentuk sisi berupa segitiga yang bertemu pada satu titik.
Contoh-contoh limas
:
- Sifat-sifat limas
- Pada limas segitiga, bidang sisinya berjumlah 4 buah, pada limas segi empat, bidang sisinya ada lima buah.
- Limas yang bidang alasnya beraturan ddan titik kaki garis tinnginya berimpit denngan pusat bidang alas disebut limas beraturan.
- Garis tinggi sisi tegak yang di tarik dari puncak suatu limas beraturan disebut apotema.
- Luas limas
Rumus :
Luas
limas = luas alas + luas selubung limas
- Volume limas
Rumus :
Volume
limas = x luas alas x tinggi limas
Contoh
soal
- Suatu limas segi empat beraturan sisi tegaknya terdiri atas empat segitiga sama kaki yang kongruen. Diketahui luas salah satu segitiga itu 135 cm2 dan tinggi segitiga dari puncak limas 15 cm. Hitunglah luas permukaan limas.
Penyelesaian:
Kita harus mencari
luas alas limas. Akan tetapi untuk mencari luas alas anda harus
mencari panjang sisi segi empat beraturan tersebut yang sama dengan
alas segitiga, yakni:
L∆ = ½ x a x t
135 cm2
= ½ x a x 15 cm
a = 2 x 135 cm2/15
cm
a = 18 cm
Jadi panjang sisi
segiempat tersebut adalah 18 cm
L segiempat = s2
L segiempat = (18
cm)2
L segiempat = 324
cm2
Hitung luas
permukaan:
Luas permukaan = L
segiempat + 4 x L∆
Luas permukaan = 324
cm2
+
4 x 135 cm2
Luas permukaan = 324
cm2
+
540 cm2
Luas permukaan = 864
cm2
Jadi luas permukaan
limas tersebut adalah 864 cm2
- Alas sebuah limas segi empat beraturan berbentuk persegi. Jika tinggi segitiga 17 cm dan tinggi limas 15 cm, tentukan luas permukaan limas.
Penyelesaian:
Jika dibuat
gambarnya akan tampak seperti gambar di bawah ini.
Untuk mencari luas
permukaan limas yang pertama anda cari adalah panjang rusuk
segiempat. Dalam hal ini AB = 2 x EF. EF dapat dicari dengan teorema
Pythagoras.
EF2
= FT2
– ET2
EF2
= 172
– 152
EF2
= 289 – 225
EF2
= 64
EF = √64
EF = 8 cm
Hitung panjang sisi
segiempat (AB) yakni:
AB = 2 x EF
AB = 16 cm
Luas alas = AB2
Luas alas = (16 cm)2
Luas alas = 256 cm2
Luas ∆ = ½ x AB x
FT
Luas ∆ = ½ x 16 x
17
Luas ∆ = 136 cm2
Hitung luas
permukaan limas:
Luas permukaan =
Luas alas + 4 x Luas ∆
Luas permukaan = 256
cm2
+ 4 x 136 cm2
Luas permukaan = 256
cm2
+ 544 cm2
Luas permukaan = 800
cm2
Jadi luas permukaan
limas tersebut adalah 800 cm2
.
- Sebuah bangun terdiri atas prisma dan limas seperti pada gambar di bawah ini.
Jika semua rusuk
bangun tersebut masing-masing panjangnya 8 cm, hitunglah luas
permukaan bangun tersebut.
Penyelesaian:
t∆ = √(82
– 42)
t∆ = √(64 –
16)
t∆ = √48
t∆ = 4√3 cm
L∆ = ½ x 8 cm x
4√3 cm
L∆ = 16√3 cm2
Menghitung luas alas
limas, yakni:
L alas = 8 cm x 8 cm
L alas = 64 cm2
Menghitung L. sisi
prisma, yakni:
L. sisi prisma = 8
cm x 8 cm
L. sisi prisma = 64
cm2
Menghitung luas
permukaan limas, yakni:
L. Permukaan = L.
alas + 4xL∆ + 4xL.sisi prisma
L. Permukaan = 64
cm2
+
4 x 16√3 cm2
+ 4 x 64 cm2
L. permukaan = 64
cm2
+
64√3 cm2
+ 256 cm2
L. permukaan = 320
cm2
+
64√3 cm2
L. permukaan = 64(5
+ √3) cm2
Jadi luas permukaan
bangun tersebut adalah 64(5 + √3) cm2
.
- KERUCUT
Kerucut adalah suatu
bangun ruang yang
merupakan suatu
limas beraturan yang bidang
alasnya berbentuk
lingkaran.
- Sifat-sifat kerucut
- Alas berbentuk lingkaran.
- Tinggi kerucut (t) adalah jarak antara puncak kerucut dengan pusat lingkaran alas kerucut.
- Panjang garis pelukis kerucut (s) = TA = TB.
- Selimut kerucut ditunjukan oleh T. ABA’.
- Luas kerucut
Rumus :
Luas kerucut =
luas alas + luas selimut kerucut
Luas alas = πr2
Luas selimut = πrs
Jadi : Luas
kerucut = πr (r + s)
Dengan : r =
jari-jari lingkaran
s = garis pelukis
- Volume kerucut
Rumus :
Volume kerucut =
x luas alas x tinggi
atau V
= πr2
t
Contoh
soal
- Sebuah topi ulang tahun berbentuk kerucut yang memeiliki ukuran jari jari (r) 28 dan t=10, berapakah volumenya ?jawab : 1/3 × π × r² × t
1/3 × 22/7 × 28 × 28 × 10
1/3 × 22 × 4 × 28 × 10
1/3 × 88 × 280
1/3 × 24640
=8213,33
- Sebuah benda kerucut diketahui memiliki r=7 dan sisi miring (s)=10, berapakah luas selimutnya ?jawab : π × r × s
22/7 × 7 × 10
22 × 10 = 220
- Diketahui sebuah kerucut memiliki ukuran jari jari = 14 dan sisi miring (s)= 25, berapakah luas permukaannya?jawab : π × r (s + r)
22/7 × 14 (25 + 14)
22 × 2 (39)
44 × 39 = 1716.
- BOLA
Bola adalah suatu
bangun ruang yang terjadi
jika setengah
lingkaran diputar mengelilingi
diameternya.
- Luas bola
Rumus :
Luas bola = 4 πr2
- Volume bola
Rumus : Volume
bola = πr3
Contoh
soal
- Adik membeli sebuah tempat minum berbentuk setengah bola, dengan diameter 14 cm, jika adik ingin mengisinya penuh dengan susu, berapa volume susu yang diperlukan?Jawab
Volume bola = πr3
Volume setengah bola = πr3
V= x x 7 x 7 x 7
V = = 718,67 cm3