Berikut ini adalah pertanyaan dari akbarsenjaya00 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama
Dua buah vektor a dan b (a < b) resultannya adalah R. Bila R = 3a dan sudut antara R dan a adalah 30°, hitung besar sudut apit antara a dan b.
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Kita dapat menggunakan hukum kosinus untuk menyelesaikan masalah ini. Pertama, kita perlu menentukan besar vektor R:
| R | = 3 | a |
Selanjutnya, kita dapat menggunakan hukum kosinus pada segitiga yang terbentuk oleh vektor a, vektor b, dan vektor R:
| b |² = | a |² + | R |² - 2| a || R | cos θ
dengan θ adalah sudut antara vektor a dan vektor R. Karena sudut antara vektor R dan vektor a adalah 30°, maka sudut antara vektor a dan vektor b adalah 150° (180° - 30°). Dengan demikian, kita dapat menulis:
| b |² = | a |² + (3| a |)² - 2| a || 3| a | cos 150°
| b |² = | a |² + 9| a |² + 6| a || a | (√3/2)
| b |² = 10| a |² + 3| a |²√3
| b | = | a | √(10 + 3√3)
Sekarang, kita dapat menggunakan hukum kosinus lagi untuk menentukan sudut antara vektor a dan vektor b:
cos θ = (| a |² + | b |² - | R |²) / (2| a || b |)
cos θ = (| a |² + 10| a |² + 3| a |²√3 - 9| a |²) / (2| a || b |)
cos θ = (2 + √3) / (2√(10 + 3√3))
θ = cos⁻¹[(2 + √3) / (2√(10 + 3√3))] ≈ 21,8°
Jadi, besar sudut apit antara vektor a dan vektor b adalah sekitar 21,8°.
| R | = 3 | a |
Selanjutnya, kita dapat menggunakan hukum kosinus pada segitiga yang terbentuk oleh vektor a, vektor b, dan vektor R:
| b |² = | a |² + | R |² - 2| a || R | cos θ
dengan θ adalah sudut antara vektor a dan vektor R. Karena sudut antara vektor R dan vektor a adalah 30°, maka sudut antara vektor a dan vektor b adalah 150° (180° - 30°). Dengan demikian, kita dapat menulis:
| b |² = | a |² + (3| a |)² - 2| a || 3| a | cos 150°
| b |² = | a |² + 9| a |² + 6| a || a | (√3/2)
| b |² = 10| a |² + 3| a |²√3
| b | = | a | √(10 + 3√3)
Sekarang, kita dapat menggunakan hukum kosinus lagi untuk menentukan sudut antara vektor a dan vektor b:
cos θ = (| a |² + | b |² - | R |²) / (2| a || b |)
cos θ = (| a |² + 10| a |² + 3| a |²√3 - 9| a |²) / (2| a || b |)
cos θ = (2 + √3) / (2√(10 + 3√3))
θ = cos⁻¹[(2 + √3) / (2√(10 + 3√3))] ≈ 21,8°
Jadi, besar sudut apit antara vektor a dan vektor b adalah sekitar 21,8°.
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh kholifatunlilis dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.
Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact
Last Update: Fri, 11 Aug 23