Limas persegi: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Dedhert.Jr (bicara | kontrib) sumber Tag: Suntingan visualeditor-wikitext |
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
| (7 revisi perantara oleh 2 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 16:
Limas persegi sudah ditemukan melalui riwayat arsitektur. Contoh bangunan itu adalah [[Piramida Mesir|piramida yang dibangun oleh Mesir pada zaman kuno]], dan beberapa jenis bangunan lain yang menyerupainya. Selain itu, limas persegi juga digunakan dalam [[struktur molekul piramidal persegi]], serta digunakan untuk mengonstruksikan sebuah polihedron dengan menggunakan polihedron yang lain. Banyak matematikawan terdahulu telah menemukan rumus menghitung volumenya dengan cara yang berbeda.
==
=== Limas persegi siku dan yang rusuknya sama panjang ===▼
▲Limas persegi mempunyai lima buah [[titik sudut]], delapan buah rusuk, dan lima bidang muka. Salah satu muka tersebut adalah ''alas'' limas yang berbentuk [[persegi]], sisanya berbentuk [[segitiga]].{{r|clissold}} Alas persegi itu dibentuk oleh empat rusuk yang dihubungkan oleh empat buah titik sudut, dan keempat rusuk itu adalah rusuk alas. Keempat rusuk lainnya yang disebut "rusuk tegak" (''lateral edges'') bertemu di titik sudut kelima. Titik sudut tersebut adalah [[Titik puncak (geometri)|titik puncak]].{{r|o-bruce|smith}} Limas yang titik puncaknya berada pada garis yang tepat di pusat alas persegi sehingga muka segitiga menjadi [[Segitiga sama kaki|sama kaki]], disebut ''limas persegi siku'' (''right square pyramid''). Limas dengan dua atau lebih muka segitiga yang tidak sama kaki disebut ''limas persegi miring'' (''oblique square pyramid'').{{r|amin}}{{sfnb|Freitag|2014|p=598}}
[[File:Johnson J1 3D.stl|thumb|Model 3D limas persegi dengan rusuk yang sama panjang]]▼
Andaikan semua rusuk pada limas persegi siku memiliki panjang yang sama, semua muka segitiga yang dimiliki menjadi [[Segitiga sama sisi|sama sisi]], dan muka-muka tersebut merupakan [[poligon beraturan]]''.''{{r|hocevar}} [[Sudut dihedral]] di antara dua buah segitiga yang berdampingan bernilai <math>\arccos \left(-1/3\right) \approx 109.47^\circ </math>, dan sudut di antara alas persegi dan masing-masing segitiga bernilai, <math>\arctan \sqrt{2} \approx 54.735^\circ</math>.{{r|johnson}} Sebuah polihedron [[Himpunan cembung|cembung]] yang hanya memiliki poligon beraturan sebagai mukanya disebut [[bangun ruang Johnson]], dan jenis limas itu dikategorikan sebagai bangun ruang Johnson pertama, dilambangkan <math>J_1</math>.{{r|uehara}} Sama seperti limas yang lain dengan poligon beraturan sebagai alasnya, limas persegi ini memiliki [[simetri piramidal]]. Limas persegi memiliki simetri dari [[grup siklik]] <math>C_{4v}</math>, yang berarti limas dapat diputar sekali, dua kali, dan tiga kali putaran penuh di sekitar [[sumbu simetri]], garis yang menghubungkan titik puncak hingga ke pusat alas; limas ini memiliki simetri cermin yang relatif dengan setiap bidang yang tegak lurus, yang melalui garis pembagi alas.{{r|johnson}} Limas ini dapat direpresentasikan [[graf roda]] (''wheel graph'') <math> W_4 </math>; lebih umumnya, graf roda <math> W_n </math> merepresentasikan kerangka dari sebuah limas dengan <math>n</math> sisi alas.{{r|pisanski}}▼
=== Luas permukaan ===
Baris 28 ⟶ 24:
dengan <math>l</math> adalah panjang dari alas segitiga, sekaligus salah satu dari rusuk pada alas persegi, dan <math>b</math> adalah panjang dari kaki segitiga, sekaligus merupakan sisi tegak dari limas.{{sfnb|Larcombe|1929|p=177}}{{r|perry}} Tinggi <math>h</math> dari sebuah limas persegi didapatkan dengan cara yang serupa, yang kemudian jika mensubstitusikan rumus dari sisi miring, menghasilkan:{{sfnb|Larcombe|1929|p=177}}
<math display="block">h = \sqrt{s^2 - \frac{l^2}{4}} = \sqrt{b^2 - \frac{l^2}{2}}.</math>
[[Luas permukaan]] dari sebuah [[polihedron]] (bidang banyak) dihitung dengan menjumlahkan luas dari semua mukanya. Oleh karena itu, luas permukaan dari sebuah limas persegi siku <math>A</math> dapat dinyatakan sebagai <math>A = 4T + S</math>, dengan <math>T</math> dan <math>S</math> masing-masing merepresentasikan luas dari salah satu muka segitiga dan alas perseginya. Luas segitiga adalah setengah dari hasil kali alas dan kaki, sedangkan luas dari persegi adalah sisinya yang dikuadratkan. Jadi, luasnya dirumuskan sebagai:{{sfnp|Freitag|2014|p=[https://books.google.com/books?id=GYsWAAAAQBAJ&pg=PA798 798]}}
<math display="block"> A = 4\left(\frac{1}{2}ls\right) + l^2 = 2ls + l^2.</math>
Baris 36 ⟶ 32:
Rumus menghitung volume dari limas persegi sebelumnya sudah ditemukan oleh beberapa matematikawan kuno. Dalam [[Papirus Matematika Moskwa]], bangsa Mesir menemukan rumus untuk menghitung volume dari [[Frustum|frustum dengan alasnya yang berupa persegi]]. Hal ini dapat disimpulkan bahwa mereka sudah mengetahui volume dari sebuah limas persegi, tetapi permasalahannya adalah masih belum diketahui bagaimana cara mereka membuktikannya. Selain penemuan volume dari sebuah limas persegi, permasalahan untuk mencari kemiringan dan tinggi dari limas persegi dapat dijejak pada [[Papirus Matematika Rhind]].{{r|cromwell}} Bangsa Babilonia juga menemukan volume dari frustum tersebut, tetapi rumus yang didapatkan itu tidak benar.{{r|eves}} Salah satu matematikawan asal Tiongkok, [[Liu Hui]], menemukan volume tersebut dengan memotong sebuah bangun ruang berbentuk kotak menjadi beberapa bagian.{{r|wagner}}
▲[[File:Johnson J1 3D.stl|thumb|Model 3D limas persegi dengan rusuk yang sama panjang]]
▲Andaikan semua rusuk pada limas persegi siku memiliki panjang yang sama, semua muka segitiga yang dimiliki menjadi [[Segitiga sama sisi|sama sisi]], dan muka-muka tersebut merupakan [[poligon beraturan]]''.''{{r|hocevar}} [[Sudut dihedral]] di antara dua buah segitiga yang berdampingan bernilai <math>\arccos \left(-1/3\right) \approx 109.47^\circ </math>, dan sudut di antara alas persegi dan masing-masing segitiga bernilai, <math>\arctan \sqrt{2} \approx 54.735^\circ</math>.{{r|johnson}} Sebuah polihedron [[Himpunan cembung|cembung]] yang hanya memiliki [[poligon]] beraturan sebagai mukanya disebut [[bangun ruang Johnson]], dan jenis limas itu dikategorikan sebagai bangun ruang Johnson pertama, dilambangkan <math>J_1</math>.{{r|uehara}} Sama seperti limas yang lain dengan poligon beraturan sebagai alasnya, limas persegi ini memiliki [[simetri piramidal]]. Limas persegi ini memiliki simetri dari [[grup siklik]] <math>C_{4v}</math>, yang berarti limas dapat diputar sekali, dua kali, dan tiga kali putaran penuh di sekitar [[sumbu simetri]], garis yang menghubungkan titik puncak hingga ke pusat alas; limas persegi ini memiliki simetri cermin yang relatif dengan setiap bidang yang tegak lurus, yang melalui garis pembagi alas.{{r|johnson}} Limas ini dapat direpresentasikan [[graf roda]] (''wheel graph'') <math> W_4 </math>; lebih umumnya, graf roda <math> W_n </math> merepresentasikan kerangka dari sebuah limas dengan <math>n</math> sisi alas.{{r|pisanski}}
== Penerapan ==
Baris 46:
| caption2 = Salah satu bangunan [[piramida Mesoamerika]] yang mirip seperti bangunan piramida Mesir mempunyai ujung atas yang datar dan tangga pada mukanya.
}}
Dalam arsitektur, [[Piramida Mesir|piramida yang dibangun di Mesir pada zaman kuno]] adalah contoh-contoh bangun yang bentuknya mirip seperti limas persegi.{{r|kmp}} Beberapa [[Piramodologi|ahli piramodologi]] mengemukakan berbagai pendapat untuk desain bangunan [[piramida Giza]], di antaranya teori yang melibatkan [[segitiga Kepler]] dan [[rasio emas]]. Akan tetapi, banyak ahli modern lebih mendeskripsikannya dengan menggunakan perbandingan [[bilangan bulat]] supaya lebih konsisten dengan pengetahuan matematika dan proporsi Mesir pada masa itu.{{r|herz-fischler|rossi|rt|markowsky}}. [[Piramida Mesoamerika]] juga merupakan bangun kuno yang mirip seperti dengan milik Mesir, tetapi yang membedakannya adalah bahwa piramida Mesoamerika memiliki ujung atasnya yang datar serta terdapat tangga pada mukanya.{{r|feder|tc}} Selain itu, terdapat bangun modern yang menyerupai piramida Mesir, yakni [[Louvre Pyramid]] dan hotel [[Luxor Las Vegas]].{{r|jn|simonson}}
Dalam [[stereokimia]], [[kluster atom]] dapat memiliki [[struktur molekul piramidal persegi|bentuk molekul geometri berupa limas persegi]]. Molekul dengan bentuk ini memiliki [[unsur golongan utama]] yang terdiri atas satu [[pasangan elektron sunyi]] aktif, yang digambarkan oleh sebuah model yang memprediksi [[geometri molekul]], [[teori VSEPR]].{{r|phh}} Contoh-contoh molekul dengan struktur itu adalah [[Pentaflorida klorin|pentafluorida klorin]], [[pentafluorida bromin]], and dan [[pentafluorida iodin]].{{r|emeleus}}
[[File:Tetrakishexahedron.jpg|thumb|150px|Konstruksi dari polihedron ini melibatkan penempelan limas persegi]]
Baris 344:
| pages = 67–68
| url = https://archive.org/details/architechture-and-mathematics-in-ancient-egypt-corianna-rossi-2003/page/67/
| quote = there is no direct evidence in any ancient Egyptian written mathematical source of any arithmetic calculation or geometrical construction which could be classified as the Golden Section ...
}}; lihat pula pembahasan lebih lanjut mengenai banyaknya teori-teori alternatif tentang bentuk bangunan dan arsitektur bangsa Mesir, hlm. 7–56
</ref>
| |||