Penjumlahan Vektor - · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya,...

32
SERI EBOOK GURUMUDA Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 2009 1 Penjumlahan Vektor Edisi Kedua Untuk SMA kelas X (Telah disesuaikan dengan KTSP) Penulis Alexander san lohat (san) Lisensi Dokumen : Copyright © 20082009 GuruMuda.Com Seluruh dokumen di GuruMuda.Com dapat digunakan dan disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial (nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam setiap dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang, kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari GuruMuda.Com.

Transcript of Penjumlahan Vektor - · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya,...

Page 1: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

 

Penjumlahan Vektor 

Edisi Kedua  

 

 

Untuk SMA kelas X 

(Telah disesuaikan dengan KTSP) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Penulis 

Alexander san lohat  

(san) 

 

Lisensi Dokumen :  Copyright © 2008‐2009  GuruMuda.Com  Seluruh dokumen di GuruMuda.Com   dapat digunakan   dan disebarkan  secara bebas untuk tujuan bukan komersial (nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam setiap  dokumen.  Tidak  diperbolehkan  melakukan  penulisan  ulang,  kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari GuruMuda.Com.  

Page 2: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

 

 

Contact Person 

Anda bisa menghubungi saya melalui beberapa jalur di bawah :  

Blog : http://www.gurumuda.com 

Email : [email protected] 

 

 

 

 

 

Testimonial dan Saran 

Apapun pendapat anda mengenai tulisan saya, silahkan memberikan testimonial atau saran konstruktif demi pengembangan ebook ini menjadi lebih baik. Testimonial atau saran yang bersifat membangun 

dari anda bisa dikirim ke email berikut : 

[email protected] 

Terima kasih atas partisipasi anda 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 3: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

Materi Pembelajaran  : 

  Penjumlahan Vektor 

 

Tujuan Pembelajaran  : 

 Kompetensi Dasar  : 

 Melakukan penjumlahan vektor 

   

Indikator  :  

a. Menjumlahkan dua vektor atau lebih secara grafis b. Menjumlahkan dua vektor secara analisis 

    

 

Tujuan  pembelajaran  di  atas merupakan  tuntutan  dari  Depdiknas  RI  dalam  KTSP.  Jadi  dirimu  harus mencapai Kompetensi dasar dan Indikator tersebut. Kalau tidak bisa, ntar dapat nilai merah :) alias tidak lulus. Nah, kali ini Gurumuda membimbing dirimu untuk bisa mencapai tujuan pembelajaran di atas.   

 

 

 

 

 

Selamat belajar ☺ 

 

 

 

Page 4: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

Konsep Besaran Vektor 

 

vektor tuH apa sich ? vektor tuh sejenis roti bakar ;) hiks2... vektor tuh besaran fisika yang mempunyai nilai dan arah. Temannya vektor itu skalar. Skalar merupakan besaran fisika yang hanya punya nilai saja. Contoh : berapa massa tubuh anda ? misalnya anda menjawab, massa tubuh saya adalah 40 kg arahnya ke timur. Aneh khan pernyataan  ini ? ya aneh bahkan  lucu karena massa tubuh kita hanya punya nilai alias besar saja. Ini contoh besaran skalar 

Kalau  saya mengatakan  sepeda motor  saya bergerak dengan kecepatan 40 km/jam. Apa  informasi  ini sudah cukup bagi anda ? belum... anda pasti bingung, saya sedang pergi ke mana. Ilustrasinya seperti ini. Misalnya anda mau pergi ke toko buku. Anda menghampiri taxi atau ojek yang sedang parkir di pinggir jalan,  lalu  tanpa  sadar  bilang...  pak,  cepat  ya  pak.  Selesai...  apa  sopir  taxi  atau  abang  ojeknya  tidak bingung ? malah anda bisa dibawa ke mall atau jalan2 keliling kota. Apa yang kurang dalam pernyataan anda ? Arah ! mau ke mana de ? nah, ini merupakan contoh besaran vektor 

Contoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba pahami saja, mengapa perpindahan atau gaya termasuk besaran vektor. Demikian  juga mengapa massa, usaha, energi dkk termasuk besaran skalar 

 

Menggambar Vektor 

Sebelum  kita  belajar  menjumlahkan  vektor,  pahami  terlebih  dahulu  bagaimana  cara  menggambar vektor. Vektor  itu besaran yang punya nilai dan arah. Oleh karena  itu, dalam menggambarkan vektor, selain besar, kita juga perlu memperhatikan arah.  

Dalam  gambar,  besar  suatu  vektor  biasa  dinyatakan  dengan  satuan  panjang  atau  skala  tertentu. Sedangkan arah vektor biasa dinyatakan dalam sudut atau arah mata angin. 

 

Contoh 1 : 

Sebuah mobil  sedang bergerak  ke utara dengan  kecepatan 60  km/jam. Gambarkan  vektor  kecepatan mobil tersebut. 

Untuk  contoh  ini,  kita  bisa menetapkan  skala  10  km/jam  =  1  satuan.  Atau  kalau  skala  ini membuat gambar kita  terlalu panjang, gunakan  skala  lain. Misalnya 20 km/jam = 1  satuan.   Bagaimana dengan arah  ?  arah  kecepatan  mobil  ke  utara,  sehingga  arah  vektor  kecepatan  yang  kita  gambar  perlu berpatokan pada arah mata angin. Perhatikan gambar di bawah 

Page 5: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

 

 

Contoh 2 : 

Sebuah mobil bergerak ke timur sejauh 60 km. Gambarkan vektor perpindahan mobil tersebut. 

 

Contoh 3 : 

Vektor gaya 20 N dalam arah 45o terhadap sumbu x positif 

 

 

Contoh 4 : 

Gaya  40 N dalam arah ‐30o terhadap sumbu y (ke kanan) 

Page 6: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

 

 

Contoh 5 : 

Gaya 120 N, 120o terhadap sumbu x  

 

 

Contoh 6 : 

Vektor perpindahan 80 m, ‐60o terhadap sumbu x  

 

 

Page 7: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

Menjumlahkan Vektor 

 

Dalam menjumlahkan vektor, kita bisa menggunakan cara grafis dan cara analitis. Penjumlahan vektor secara grafis dan analitis itu maksudnya bagaimana ? penjumlahan vektor secara grafis = menjumlahan vektor menggunakan  gambar,  sedangkan  penjumlahan  vektor  secara  analitis  = menjumlahan  vektor menggunakan perhitungan.  

Menjumlahkan dua vektor atau lebih sama saja dengan kita mencari vektor resultannya. Bedanya, pada cara grafis  kita menentukan  vektor  resultan menggunakan  gambar,  sedangkan pada  cara analitis  kita tidak menggunakan gambar, tapi pakai perhitungan.  

 

 

Menjumlahkan 2 Vektor atau Lebih Secara Grafis 

 

Terdapat beberapa metode alias cara menjumlahkan vektor secara grafis, antara lain cara segitiga, cara poligon dan cara jajaran genjang. Ketiga cara ini dinamakan sesuai dengan bentuk gambarnya.  

 

Cara Segitiga 

Cara segitiga hanya bisa digunakan untuk menentukan vektor resultan dua vektor. Dengan kata lain, kita hanya bisa menggunakan cara segitiga untuk menggambar penjumlahan 2 vektor. Perhatikan contoh di bawah : 

Contoh : 

Gambarkan penjumlahan kedua vektor di bawah ini dengan cara segitiga. 

 

 

Page 8: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

Misalnya C adalah vektor resultan. 

 

C = A + B 

 

 

C = A ‐ B 

 

 

Catatan :  

Cara  segitiga hanya bisa digunakan untuk menggambar penjumlahan dua vektor. Lebih dari dua  tidak bisa, karena hasilnya bukan segitiga tapi malah segi banyak...  

 

 

 

 

 

Page 9: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

Cara Poligon 

Poligon = segi banyak atau banyak sudut. Jadi cara poligon merupakan cara menggambar penjumlahan lebih dari dua vektor. Kita tidak bisa menggambar penjumlahan lebih dari dua vektor menggunakan cara segitiga, sehingga kita menggunakan cara poligon alias segi banyak 

 

Contoh 1 : 

Gambarkan penjumlahan vektor di bawah ini dengan cara poligon. 

 

D = vektor resultan 

 

 

 

 

Contoh 2 : 

Page 10: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

10 

Gambarkan penjumlahan vektor di bawah ini dengan cara poligon. 

 

E = vektor resultan 

 

 

 

 

 Di  atas  hanya  beberapa  contoh  saja.  Dipahami  perlahan‐lahan,  setelah  itu  anda  bisa mengembangkannya. 

 

Cara Jajaran Genjang 

Dengan  cara  jajaran  genjang,  kita  bisa menggambar  resultan  dari  penjumlahan  2  atau  lebih  vektor. Berbeda dengan cara segitiga yang hanya bisa menggambar penjumlahan 2 vektor saja atau cara poligon yang hanya bisa menggambar penjumlahan lebih dari dua vektor saja. Paham ya....  

 

Page 11: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

11 

Contoh 1 : 

Gambarkan penjumlahan 2 vektor di bawah ini dengan cara jajaran genjang. 

 

C = vektor resultan 

 

 

Contoh 2 : 

Gambarkan penjumlahan vektor di bawah ini dengan cara jajaran genjang. 

 

 

 

Contoh 3 : 

Gambarkan penjumlahan vektor di bawah ini dengan cara jajaran genjang. 

Page 12: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

12 

 

 

 

 

 

Dipahami perlahan‐lahan ........ tanda negatif menunjukan bahwa arah vektor berlawanan.  

 

Menentukan besar dan arah vektor Resultan dengan metode grafis merupakan salah satu pendekatan. Ketelitian  hasil  yang  diperoleh  juga  sangat  bergantung  pada  skala  gambar,  ketelitian mistar,  busur derajat  serta  ketepatan  anda  dalam menggambar  dan membaca  skala.  Jika  anda  ingin menentukan besar  dan  arah  vektor  Resultan  secara  lebih  tepat,  dapat  digunakan  perhitungan matematis  (bukan dengan pengukuran), yakni menggunakan cara  analitis 

 

 

 

 

 

Page 13: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

13 

Menjumlahkan 2 Vektor Secara Analitis 

 

Menjumlahkan  vektor  secara  analitis  terdiri  beberapa  cara,  antara  lain  dengan menggunakan  rumus phytagoras, dengan rumus cosinus, dan vektor komponen. (Menjumlahkan vektor = menentukan vektor resultan) 

Terlebih dahulu kita pelajari bagaimana menjumlahkan vektor yang segaris kerja.  

 

Menentukan Resultan Vektor yang segaris kerja 

Vektor yang segaris kerja itu seperti apa ?  vektor yang segaris, baik searah maupun berlawanan arah.  

 

Contoh 1 : vektor sejajar sumbu x 

A = 2 satuan, ke kanan  

B = 4 satuan, ke kanan 

 

 

 

 

Contoh 2 : vektor sejajar sumbu y 

A = Perpindahan, 5 meter ke utara 

B = Perpindahan, 3 meter ke selatan 

Page 14: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

14 

(Ketentuan : arah utara = arah positif, arah selatan = arah negatif) 

 

 

A ‐ B 

 

A + B 

 

 

Resultan  dari  vektor‐vektor  yang  segaris  kerja  bisa  kita  tentukan  dengan  hukum  berhitung  alias penjumlahan  dan  pengurangan  biasa.  Masalahnya,  hukum  berhitung  hanya  bisa  digunakan  untuk menentukan resultan dari vektor‐vektor yang berada pada satu dimensi. Untuk contoh di atas, vektor‐vektor yang dijumlahkan sama‐sama sejajar sumbu x atau sejajar sumbu y.  

Page 15: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

15 

Persoalan mulai muncul  ketika dua  atau  lebih  vektor  tidak  saling  sejajar. Kita  tidak bisa menentukan vektor resultan dengan penjumlahan biasa. Lalu bagaimana kita menjumlahkan vektor‐vektor yang tidak saling  sejajar  ?    Terdapat  beberapa  cara,  antara  lain  :    Pertama, menggunakan  rumus  phytagoras; Kedua, menggunakan rumus cosinus; Ketiga, menggunakan vektor komponen. 

Apakah ketiga cara ini memiliki perbedaan ?  ya.... ketiga cara ini berbeda, tetapi sama karena digunakan untuk  menentukan  vektor  resultan.  Terus  perbedaannya  bagaimana  ?  agar  anda  semakin memahaminya, silahkan pelajari terlebih dahulu ketiga metode tersebut. Perbedaan antara ketiga cara penentuan vektor resultan ini akan dijelaskan pada bagian akhir tulisan.  

(Menjumlahkan dua atau  lebih vektor dengan cara analitis biasanya dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama, menentukan besar  vektor  resultan.  Tahap  kedua, menentukan  arah  vektor  resultan. Untuk menghitung besar dan arah vektor resultan, kita menggunakan rumus) 

 

 

Menentukan Vektor Resultan dengan rumus Phytagoras 

Vektor‐vektor seperti apakah yang resultannya bisa ditentukan menggunakan rumus phytagors ? Anda tahu, rumus phytagoras biasa digunakan pada apa ? segitiga siku‐siku. Jadi kita hanya bisa menggunakan rumus  phytagoras  untuk menentukan  resultan  vektor‐vektor  yang  saling  tegak  lurus  atau  berbentuk segitiga  siku‐siku.  Dengan  demikian,  rumus  phytagoras  otomatis  hanya  bisa  dipakai  untuk menjumlahkan 2 vektor. 

 

Contoh 1 : 

Dua vektor perpindahan, A dan B 

A = 40 km searah sumbu x positif 

B = 30 km searah sumbu y negatif (B = ‐30 km) 

 

Bagaimana menentukan  resultan  vektor  ini  dengan  cara  phytagoras  ?  gampang...  kita melewati  dua tahap.  

Page 16: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

16 

Pertama, menentukan besar vektor resultan 

 

Masih ingat rumus phytagoras ? 

R2 = A2 + B2 

R2 = (40 km)2 + (‐30 km)2 

R2 = 1600 km2 + 900 km2 

R2 = 2500 km2  

R = 50 km  

 

Kedua, menentukan arah vektor resultan 

Bagaimana menentukan arah vektor resultan ? arah vektor resultan biasanya dinyatakan dengan sudut. Dalam hal ini, arah vektor resultan berpatokan pada koordinat (x,y). Anda masih ingat rumus sin, cos dan tan ? jika sudah lupa, cermati gambar di bawah ni. 

 

Selanjutnya terserah anda, mau menggunakan sin, cos atau tangen... sebaiknya menggunakan Tangen, karena nilai A dan B telah diketahui sebelumnya.  

Page 17: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

17 

AB

=θtan  

kmkm

4030tan −

=θ  

75,0tan −=θ  

)75,0(tan 1 −= −θ  

o87,36−=θ  

Jadi arah vektor resultan (R) adalah ‐36,87o terhadap sumbu x positif.  

 

 

Contoh 2 : 

Dua vektor Gaya, A dan B 

A = 30 N searah sumbu x negatif (A = ‐40 N) 

B = 40 N searah sumbu y positif  

 

Pertama, menentukan besar vektor resultan 

 

Page 18: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

18 

R2 = A2 + B2 

R2 = (‐30 km)2 + (40 km)2 

R2 = 900 km2 + 1600 km2 

R2 = 2500 km2  

R = 50 km  

 

 

Kedua, menentukan arah vektor resultan              

 

Perhatikan tanda... 

AB

=θtan  

kmkm

3040tan−

=θ  

33,1tan −=θ  

)33,1(tan 1 −= −θ  

o06,53−=θ  

Jadi arah vektor resultan (R) adalah ‐36,87o terhadap sumbu x negatif (ke atas / searah jarum jam) 

 

(Jika dua buah vektor saling tegak lurus atau membentuk sudut siku‐siku, maka kita dapat menggunakan rumus phytagoras untuk menentukan vektor resultan kedua vektor tersebut)  

Page 19: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

19 

Menentukan Vektor Resultan dengan rumus Cosinus 

 

Bagaimana  jika dua vektor tidak saling tegak  lurus alias tidak bisa membentuk sudut siku‐siku ? Untuk menghitung vektor resultannya, kita menggunakan rumus cosinus...  Kita tidak bisa menggunakan rumus phytagoras untuk kasus ini, karena kedua vektor tidak membentuk sudut siku‐siku.  

(Rumus  phytagoras  dan  rumus  cosinus  hanya  bisa  digunakan  untuk menentukan  Resultan  dari  dua vektor. Apabila terdapat lebih dari 2 vektor, kita tidak bisa menggunakan rumus phytagoras dan rumus cosinus untuk menentukan vektor resultan. Jangan dihafal ! pahami saja, lalu coba cari tahu alasannya) 

Ada  dua  tahap  yang  harus  kita  lewati,  yakni  : menentukan  besar  vektor  resultan  dan menentukan arahnya.  

 

Untuk menentukan besar vektor resultan, kita menggunakan rumus : 

),(cos222 BAABBAC ∠++=  

Arah vektor resultan ditentukan dengan rumus sinus : 

),(sin),(sin),(sin BAC

CAB

CBA

∠=

∠=

∠ 

Cara penurunan rumus ini sudah dijelaskan pada modul vektor dan skalar gurumuda.com. jadi di sini tidak dijelaskan lagi. Untuk mempermudah pemahaman dirimu, cermati contoh soal berikut ini : 

 

Contoh 1 : 

2 vektor gaya : 

F1 = 3 N, sejajar sumbu x positif; 

F2 = 5 N, membentuk sudut 30o terhadap sumbu x positif; 

 

Page 20: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

20 

Terlebih dahulu kita gambar vektor resultan menggunakan metode jajaran genjang : 

 

Pertama, menentukan besar vektor resultan 

),(cos))((2 21212

22

1 FFFFFFR ∠++=  

oNNNNR 30cos)5)(3(2)5()3( 22 ++=  

)87,0(30259 222 NNNR ++=  

21,60 NR =  

NR 75,7=  

R = Vektor resultan 

 

Kedua, menentukan arah vektor resultan 

θ  = 30o 

150o = 180o ‐ θ  

 

α2

150FR

o =  

αSinN

SinN

o

515075,7

=  

NN

SinSin

o 75,75

150=

α 

Page 21: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

21 

oSinN

NSin 15075,75

=α  

)5,0(75,75

NNSin =α  

32,0=αSin  

32,0sin 1−=α  

o81,18=α  

Vektor resultan berada pada 18,81o terhadap sumbu x  

 

Contoh 2 : 

Dua  buah  vektor  perpindahan,  masing2  L1  dan  L2.  Vektor  perpindahan  L1  besarnya  40  meter  dan membentuk  sudut  60o  terhadap  x  positif.  Sedangkan  vektor  perpindahan  L2  besarnya  30 meter  dan membentuk sudut 15o terhadap sumbu x. Tentukan besar dan arah resultannya 

 

Terlebih dahulu kita gambar vektor resultan menggunakan metode jajaran genjang : 

 

Page 22: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

22 

 

 

Pertama, menentukan besar vektor resultan 

),(cos))((2 21212

22

1 LLLLLLR ∠++=  

ommmmR 45cos)30)(40(2)30()40( 22 ++=  

)7,0(24009001600 222 mmmR ++=  

24180mR =  

mR 6,64=  

R = Vektor resultan 

 

Kedua, menentukan arah vektor resultan 

θsin)45180sin(1LR

oo =−

 

θSinm

Sinm

o

401356,64

=  

oSinm

mSin 1356,64

40=θ  

44,0=θSin  

Page 23: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

23 

44,0sin 1−=θ  

o26=θ  

Jadi, arah vektor resultan adalah : 

26o + 15o = 41o 

Vektor resultan berada pada 41o terhadap sumbu x 

 

 

 

Menentukan Vektor Resultan menggunakan  Vektor Komponen 

Sebelum kita belajar menjumlahkan dua vektor dengan metode alias  cara vektor komponen,  terlebih dahulu kita memahami konsep vektor komponen. Vektor komponen itu makhluk apa‐kah ? 

Dalam menggambarkan sesuatu, kita selalu menggunakan koordinat x dan y  (untuk dua dimensi) atau koordinat  xyz  (untuk  tiga dimensi). Nah,  apabila  sebuah  vektor membentuk  sudut  terhadap  sumbu  x maka  kita bisa menguraikan  vektor  tersebut  ke  dalam  komponen  sumbu  x  atau  komponen  sumbu  y (koordinat xy). Kedua vektor komponen tersebut biasanya saling tegak lurus.  

Untuk memudahkan pemahaman anda, kita gambarkan sebuah vektor Gaya pada bidang koordinat xy, sebagaimana tampak pada gambar di bawah (ini hanya contoh) 

 

Vektor gaya F yang membentuk sudut θ  terhadap sumbu x positif, diuraikan menjadi komponen sumbu x, yaitu Fx dan dan komponen pada sumbu y, yakni Fy. Ini merupakan contoh vektor komponen. 

Bagaimana menentukan besar vektor komponen ? Perhatikan gambar di bawah 

Page 24: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

24 

 

Dengan demikian,  

Besar vektor komponen Fx →  Fx = F cos θ  

Besar vektor komponen Fy →  Fy = F sin θ  

Besar vektor resultan → F =  22 )()( FyFx +  

 

Terus arah vektor resultannya bagaimanakah ? 

Untuk menentukan arah  vektor  resultan,  kita menggunakan  rumus  tangen. Kita menggunakan  rumus tangen karena komponen Fx dan Fy diketahui. 

FxFy

=θtan  

FxFy1tan −=θ  

 

Contoh 1 : 

Tentukanlah  komponen‐komponen  vektor  gaya  F  yang  besarnya  50  N  dan  membentuk  sudut  30o terhadap sumbu x positif (lihat gambar) 

 

Page 25: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

25 

Panduan Jawaban : 

Yang ditanyakan pada soal di atas adalah komponen vektor F pada sumbu x (Fx) dan komponen vektor F pada sumbu y (Fy). 

 

Komponen vektor F pada sumbu x (Fx) 

)30)(cos50(cos oNFFx == θ  

)87,0)(50( NFx =  

NFx 5,43=  

 

Komponen vektor F pada sumbu y (Fy) 

)30)(sin50(sin oNFFx == θ  

)5,0)(50( NFx =  

NFx 25=  

Selesai….. 

 

Contoh 2 : 

Tentukan  besar  dan  arah  vektor  perpindahan  (L),  di  mana  komponen  sumbu  x‐nya  =  30  m  dan komponen sumbu y‐nya = 40 m. 

Panduan Jawaban : 

Kita menggambar indah dulu ya……… 

 

Page 26: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

26 

 

Lx = 30 m 

Ly = 40 m 

 

Besar vektor perpindahan (L) adalah : 

22 )()( LyLxL +=  

22 )40()30( mmL +=  

22 1600900 mmL +=  

22500mL =  

mL 50=  

 

Arah vektor perpindahan (L) adalah : 

LxLy

=θtan  

mm

3040tan =θ  

33,1tan =θ  

33,1tan 1−=θ  

o53=θ  

Ternyata vektor perpindahan L membentuk sudut 53o terhadap sumbu x…  

Page 27: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

27 

Contoh 3 : 

Dua buah  vektor  gaya, masing2  F1 dan  F2. Vektor  gaya  F1 besarnya  30 N dan membentuk  sudut  30o 

terhadap x positif. Sedangkan vektor gaya F2 besarnya 40 N dan membentuk sudut 60o terhadap sumbu x. Tentukan besar dan arah resultannya...  

Panduan Jawaban : 

Menggambar indah lagi……… 

 

Langkah  pertama  :  menggambar  masing‐masing  vektor  dan  menguraikannya  ke  dalam  komponen sumbu x dan sumbu y.   

 

Langkah kedua : menghitung besar masing‐masing vektor komponen 

F1x = F1 cos θ  = 30 N cos 30º = (30) (0,87) = 26 N 

F1y = F1 sin θ  = 30 N sin 30º = (30) (0,5) = 15 N 

 

F2x = F2 cos θ  = 40 N cos 60º = (40) (0,5) = 20 N 

F2y = F2 sin θ  = 40 N sin 60º = (40) (0,87) = 34,6 N 

 

Page 28: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

28 

Langkah ketiga : menjumlahkan komponen vektor yang sejenis 

Fx = F1x + F2x = 26 N + 20 N = 46 N 

Fy = F1y + F2y = 15 N + 34,6 N = 49,6 N 

 

Langkah keempat  : menghitung besar vektor resultan 

22 )()( FyFxF +=  

22 )6,49()46( NNF +=  

22 16,24602116 NNF +=  

216,4576 NF =  

NF 6,67=  

Besar vektor resultan adalah 67,6 N 

 

Langkah kelima :  menentukan arah vektor resultan 

FxFyTan =θ  

466,49

=θTan  

08,1=θTan  

08,11−= Tanθ  

o15,47=θ  

Jadi arah vektor resultan adalah 47,15o terhadap sumbu x positif 

 

 

Page 29: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

29 

Contoh 4 : 

Dua buah vektor gaya, masing2 F1 dan F2. Vektor gaya F1 besarnya 30 N dan membentuk  sudut 150o 

terhadap x positif. Sedangkan vektor gaya F2 besarnya 40 N dan membentuk sudut 210o terhadap sumbu x. Tentukan besar dan arah resultannya..... 

Panduan jawaban : 

Menggambar indah lagi……… 

 

 

Langkah  pertama  :  menggambar  masing‐masing  vektor  dan  menguraikannya  ke  dalam  komponen sumbu x dan sumbu y.   

 

Langkah kedua : menghitung besar masing‐masing vektor komponen 

F1x = F1 cos θ  = 30 N cos 150º = (30) (‐0,87) = ‐26 N 

F1y = F1 sin θ  = 30 N sin 150º = (30) (0,5) = 15 N 

 

F2x = F2 cos θ  = 40 N cos 210º = (40) (‐0,87) = ‐34,8 N 

Page 30: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

30 

F2y = F2 sin θ  = 40 N sin 210º = (40) (‐0,5) = ‐20 N 

 

Langkah ketiga : menjumlahkan komponen vektor yang sejenis 

Fx = F1x + F2x = ‐26 N – 34,8 N = ‐60,8 N 

Fy = F1y + F2y = 15 N ‐ 20 N = ‐5 N 

 

Langkah keempat  : menghitung besar vektor resultan 

22 )()( FyFxF +=  

22 )5()8,60( NNF −+−=  

22 2564,3696 NNF +=  

264,3721 NF =  

NF 61=  

Besar vektor resultan adalah 61 N 

 

Langkah kelima :  menentukan arah vektor resultan 

FxFyTan =θ  

NNTan8,60

5−−

=θ  

08,0=θTan  

08,01−=Tanθ  

o7,4=θ  

Page 31: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

31 

Karena Fx dan Fy bernilai negatif, maka vektor resultan berada di antara sumbu x negatif dan sumbu y negatif.  

 

 

Jadi arah vektor resultan adalah 4,7o terhadap sumbu x negatif 

 

 

Semoga Sukses………..  ☺ 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 32: Penjumlahan Vektor -   · PDF fileContoh lain dari besaran vektor adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, dkk... jangan dihafal. Coba

SERI EBOOK GURUMUDA 

 

Alexander san lohat | http://www.gurumuda.com © 2008 ‐ 2009 

 

32 

Referensi : 

 

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga 

Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga 

Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik–Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga 

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga