Pembuktian Rumus Volume Bola

Pada tulisan ini akan mencoba memaparkan turunan Rumus Volume Bola, dengan mengambil ide dari tulisan sebelumnya yaitu Pembuktian Rumus Luas Lingkaran. Pada penurunan rumus luas tersebut yaitu dengan menggunakan integral luas dibawah kurva, sekarang kita akan menggunakan integral volume benda putar dari persamaan lingkaran. Seperti yang diketahui bahwa persamaan lingkaran dalam koordinat kartesius adalah x² + y² = r² atau y = $\sqrt{r^2-x^2}$ . Dengan memandang persamaan lingkaran pada sumbu-x dan sumbu-y positif saja sehingga lingkaran yang terbentuk adalah seperempat lingkaran atau jika diputar terhadap sumbu–x maka akan terbentuk setengah bola. Sehingga untuk mencari volumenya yaitu dengan cara mengintegralkan persamaan lingkaran dengan batas atas dan batas bawah masing-masing 0 dan r dan dikalikan 2 [karena terbentuk ½ bola].

Volume = 2 $\pi$ $\int_0^r$ y² dx

= 2 $\pi$ $\int_0^r$ $(\sqrt{r^2-x^2})^2$ dx

= 2 $\pi$ $\int_0^r$ (r² – x²) dx

= 2 $\pi$ $\int_0^r$ r² – (r.sin $\theta$ )² dx

= 2 $\pi$ $\int_0^r$ r² – r².sin² $\theta$ dx

= 2 $\pi$ $\int_0^r$ r²(1 – sin² $\theta$ dx

= 2 $\pi$ $\int_0^r$ r².cos² $\theta$ dx

karena sin $\theta$ = $\frac{x}{r}$ , berakibat x = r.sin $\theta$ , turunkan kedua ruas maka dx = r.cos $\theta$ d $\theta$ , substitusi dx, sehingga diperoleh.

= 2 $\pi$ $\int_0^r$ r².cos² $\theta$ (r.cos $\theta$ d $\theta$ )

= 2r³ $\pi$ $\int_0^r$ cos² $\theta$ cos $\theta$ d $\theta$

= 2r³ $\pi$ $\int_0^r$ (1 – sin² $\theta$ ) (cos $\theta$ d $\theta$ )

misal u = sin $\theta$ maka du = cos $\theta$ d $\theta$ , substitusi sehingga diperoleh

= 2r³ $\pi$ $\int_0^r$ (1 – u²) du

= 2 $\pi$ r³ (u – $\frac{1}{3}$ u³) $\mid_0^r$

substitusi u = sin $\theta$ , diperoleh

= 2 $\pi$ r³ (sin $\theta$ – $\frac{1}{3}$ sin³ $\theta$ ) $\mid_0^r$

substitusi sin $\theta$ = $\frac{x}{r}$

= 2 $\pi$ r³ ( $\frac{x}{r}$ – $\frac{1}{3} (\frac{x}{r})^3$ ) $\mid_0^r$

= 2 $\pi$ r³ [( $\frac{r}{r}$ – $\frac{1}{3} \frac{r^3}{r^3}$ ) – [( $\frac{0}{r}$ – $\frac{1}{3} \frac{0^3}{r^3}$ )]

= 2 $\pi$ r³ [(1 – $\frac{1}{3}$ ) – (0 – 0)]

= 2 $\pi$ r³ $\frac{2}{3}$

= $\frac{4}{3}$ $\pi$ r³

About these ads

2 comments on “Pembuktian Rumus Volume Bola”

Ping-balik: Volume Bola dengan Integral Lipat Tiga | Math IS Beautiful
anonimus

Agustus 29, 2013 @ 5:42 am

GREAT JOB, SEMOGA SUKSES

Balas

Berikan Balasan Batalkan balasan

Tulis komentar di sini...

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Surel (wajib) (Alamat takkan pernah dipublikasikan)

Nama (wajib)

Situs web

You are commenting using your WordPress.com account. ( Logout / Ubah )

You are commenting using your Twitter account. ( Logout / Ubah )

You are commenting using your Facebook account. ( Logout / Ubah )

You are commenting using your Google+ account. ( Logout / Ubah )

Batal

Connecting to %s

	eko pratama putra on Tanya Jawab MATEMATIKA
	Meli Dah on Tanya Jawab MATEMATIKA
	cahyo on Tanya Jawab MATEMATIKA
	Gita Fitri Yanti on Pembahasan Soal Peluang UN…
	moh jay on Tanya Jawab MATEMATIKA
	Nicky on Pembahasan Soal Persamaan dan…
	M Abdul Roqib on Tanya Jawab MATEMATIKA
	Lisa on Pembahasan Soal Barisan dan De…
	hacker on Tanya Jawab MATEMATIKA
	pelangsing wsc herba… on Mengganti Output pada LaT…

Share this:

Sukai ini:

Terkait

2 comments on “Pembuktian Rumus Volume Bola”

Berikan Balasan Batalkan balasan

Follow “Math IS Beautiful”