1. A. Vektor
B. Perkalian Vektor
Vektor
Hasil yang harus Anda capai:
menerapkan konsep besaran Fisika dan pengukurannya.
Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:
+6+7335+,/+;+8.3,/.+5+87/84+.3,/+;+8?/5=9;.+8,/+;+8
5+6+;+58+/,+279,36B+817/6+45/+;+2/6+=+8./81+85/6+4+8
574+7 ,/;,/.+ ./81+8 79,36 B+81 7/6+4 ./81+8 5/6+4+8 +7+
=/=+:3 +;+28B+ 5/ =+;+ +:+=5+2 8.+ 7/8B/,=5+8 :/;,/.++8 .+8
:/;+7++8 5/.+ 1/;+5 79,36 =/;/,=
98/: ?/5=9; .3:/;65+8 .+6+7 335+ +1+; :/81/;=3+8 033 +=
,/+;+8 7/84+.3 4/6+ '/6+38 5/-/:+=+8 ,/+;+8 +:+ B+81 =/;7+5
,/+;+8 ?/5=9;
%+.+ ,+, 383 8.+ +5+8 7/7:/6+4+;3 ?/5=9; %/6+4+;36+2 ./81+8
+5+7+5+;/8+,+,3837/;:+5+8.++;,+13:/8.+6+7+8598/:598/:
335+ ,/;35=8B+
31
melakukan penjumlahan vektor.
Besaran yang memiliki besar dan arah disebut besaran vektor.
Kecepatan merupakan salah satu besaran vektor.
Bab
2
Sumber: Dasar-Dasar Foto Jurnalistik, 2003
3. )8=5,/+;+8,/+;+85+6+;.+:+=.36+55+89:/;+3
9:/;+37+=/7+=35+/:/;=3:/8476+2+8:/81;+81+8
.+8 :/;5+63+8 :+5+2 ,/+;+8 ?/5=9; .+:+=
.39:/;+35+8/:/;=3,/+;+85+6+;
A. Vektor
8.+ =/6+2 7/7:/6+4+;3 ?/5=9; 5/=35+ .3 '% )8=5 6/,32 7/
7+2+738B+ 6+55+8 5/13+=+8 ,/;35=
/;.++;5+8 )1'3'1 0 '0') 8.+ .+:+= 7/7+2+73 ,+2@+
+.+ ,/+;+8 335+ B+81 836+38B+ /7+538 ,/;+;=3 435+ .38B+=+5+8 :6+
+;+2 .+;3 ,/+;+8 =/;/,= /+;+8 =/;/,= .38+7+5+8 ,/+;+8 ?/5=9;
1. Besaran Skalar dan Besaran Vektor
(/6+2.3,+2+/,/678B+,/+;+8+.+6+2/+=B+81,/+;8B+.+:+=
.35; .+8 .38B+=+5+8 ./81+8 +815+ '/6+38 .+:+= .38B+=+5+8 ./81+8
+815+ .+8 7/736353 836+3 +.+ ,/+;+8,/+;+8 B+81 41+ 7/736353 +;+2
=/;=/8='/-+;+1+;3,/+;,/+;+8.35/697:955+87/84+.3.+5/697:95
B+3= ,/+;+8 5+6+; .+8 ,/+;+8 ?/5=9;
/+;+85+6+;+.+6+2,/+;+8B+812+8B+7/736353836+3,/+;+4+
=3.+57/736353+;+298=92,/+;+85+6+;B+3=:+84+817++@+5=
?967/ 5/6+4+8 7++ 4/83 .+B+ /8/;13 .+8 2
/+;+8?/5=9;,/;,/.+./81+8,/+;+85+6+;1+;6/,327/7+2+73
,/+;+8 ?/5=9; +7,366+2 /,+2 ,+= ,+=+ :+ B+81 8.+ ;++5+8
(+81+8 8.+ 7/;++ ,/;+= 8=5 7/7:/;=+2+85+8 ,+= 3= /+5+8
+5+8,+=7/8+;35=+81+88.+5/,+@+2'/5+;+81-9,+8.+6/:+5+8
,+= =/;/,= .+8 ,3+;5+8 4+=2 / 7+8+ +;+2 4+=28B+ ,+= 8.+
+5+8 7/84+@+, ,+2@+ ,+= 4+=2 ./81+8 5/-/:+=+8 =/;=/8= 5/ ,+@+2
+= 7/736353 1+B+ ,/;+= B+81 +;+28B+ 5/ ,+@+2 +.3 1+B+ ,/;+= .+8
5/-/:+=+8 +.+6+2 ,/+;+8 ?/5=9; 5+;/8+ 1+B+ .+8 5/-/:+=+8 7/736353
32 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X
/8;= 8.+ 598/: 335+ +:+ +4+ B+81 ,/;
2,81+8./81+8?/5=9;
/;36+2/,+2-98=925+B+81.+:+=.3/6/+35+8
./81+8598/:?/5=9;
Aktivitas Fisika 2.1
Vektor Resultan
Tujuan Percobaan
Siswa dapat memahami vektor dan vektor resultan
Alat-Alat Percobaan
1. Penggaris 3. Pensil warna
2. Kertas
Langkah-Langkah Percobaan
1. Buatlah denah sekolah Anda pada kertas berpetak (buat agar ukuran skala-nya
sesuai dengan perbandingan yang tepat pada kertas tersebut).
2. Dengan menggunakan pensil warna, gambarkan arah panah pada lintasan
yang Anda lalui dari gerbang utama sekolah menuju ke kelas Anda.
3. Dengan cara yang sama seperti pada langkah 2, gambarkan lintasan yang
Anda tempuh dari kelas menuju perpustakaan sekolah.
4. Berapakah panjang lintasan keduanya? Ke mana arahnya?
5. Buatlah garis lurus dari gerbang sekolah ke kelas Anda, kemudian dari kelas
Anda ke perpustakaan dan dari gerbang sekolah ke perpustakaan. Berapakah
panjang lintasannya? Ke mana saja arahnya?
Tugas Anda 2.1
Anda telah mengetahui
pengertian besaran vektor.
Bagaimana dengan besaran skalar?
Diskusikan dengan teman Anda
tentang pengertian besaran skalar.
Sebutkan contoh-contoh yang
termasuk besaran skalar dan
contoh-contoh yang termasuk
besaran vektor.
4. 40 N arah kanan
50 N arah kiri
(a)
(b)
Gambar 2.1
Panjang vektor a adalah 40 N dan
vektor b adalah 50 N. Satu satuan skala
pada vektor a dab b besarnya 10 N.
B D = A + B
Vektor 33
Gambar 2.2
Sebuah vektor
,/+;+8 .+8 +;+2 +.3 ,/+;+8 ?/5=9; +.+6+2 ,/+;+8 B+81 7/736353
,/+; 836+3 .+8 41+ +;+2 98=92 ,/+;+8 ?/5=9; .3 +8=+;+8B+ 5/
-/:+=+8 :/;-/:+=+8 1+B+ 797/8=7 .+8 :/;:38.+2+8
a. Menggambarkan Vektor
'/,+2 ?/5=9; .31+7,+;5+8 ./81+8 /,+2 +8+5 :+8+2 B+81 =/;.3;3
+=+:+815+6?/5=9;:+84+81?/5=9;.+8+;+2?/5=9;;+2+8+5:+8+2383
7/88455+8 836+3 +=+ 2+;1+ ?/5=9; =/;/,= '/7+538 :+84+81 1+7,+;
/,+2 ?/5=9; /7+538 ,/+; 836+3 ?/5=9; =/;/,= 1+; 6/,32 4/6+
:/;2+=35+8 +! / .+8 +! / ,/;35=
b. Penulisan Notasi Besaran Vektor
#9=+3 ,/+;+8 ?/5=9; .+:+= ,/;:+ 2;0 5+:3=+6 +=+ 2;0 5/-36
)8=5 =63+8 =+81+8 89=+3 =/;/,= ,/;:+ 2;0 B+81 .3,/;3 =+8.+
:+8+2.3+=+8B+73+68B+
A+=+ a)8=5=63+8-/=+589=+3=/;/,=
,3++8B+ .3-/=+5 =/,+6 73+68B+ .+8
#36+3 ?/5=9; 8=5 =63+8 -/=+5 .38B+=+5+8 ./81+8 2;0 =3:3 73
;381 73+68B+ 8=5 =63+8 =+81+8 836+3 ?/5=9; .38B+=+5+8 ./81+8
2;0 =+8:+ =+8.+ :+8+2 73+68B+
+?/5=9;.3/,=+7+,/+;435+,/+;.+8+;+28B++7+%/;2+=35+8
+! /
*/5=9;+7+./81+8?/5=9;5+;/8+5/.+?/5=9;7/736353
,/+; .+8 +;+2 B+81 +7+ /.+815+8 ?/5=9; .+8 ?/5=9; ,/;,/.+
5+;/8+5/.+?/5=9;=/;/,=7/736353+;+2B+81,/;,/.+*/5=9;.3/,=
6+@+8 .+;3 ?/5=9; 5+;/8+ ,/+;8B+ +7+ =/=+:3 +;+28B+ ,/;6+@+8+8
2. Penjumlahan dan Selisih Vektor
a. Penjumlahan Vektor
+ ?/5=9; +=+ 6/,32 .+:+= .3476+25+8 +=+ .35;+815+8 +36
:/8476+2+8 +=+ :/81;+81+8 .3/,= ;/6=+8 ?/5=9; )8=5 7/81
23=81 ;/6=+8 ?/5=9; B+81 ,/;,/.+ :+.+ += ,3.+81 .+:+= .318+5+8
.+ 7/=9./ B+3= 7/=9./ 4+4+;1/84+81 .+8 7/=9./ :963198
$,(2+* , 3$)1-/ #$,% , +$1-#$ ( ( /%$,( ,%
+ ,+2 ?/5=9; +=+ 6/,32 .+:+= .3476+25+8 ./81+8 7/653
/,+2 4+4+;1/84+81 ./81+8 5/.+ ?/5=9; =/;/,= /,+1+3 33338B+
.+:8 ;/6=+88B+ .3:/;96/2 .+;3 .3+198+6 4+4+;1/84+81 B+3= =3=35
:+815+68B+ +7+ ./81+8 5/.+ =3=35 :+815+6?/5=9; =/;/,= %/;2+=35+8
+! / .+8 +! /
5. Gambar 2.3
Contoh beberapa vektor, vektor
A = vektor B.
Gambar 2.5
Resultan tiga buah vektor, yaitu
R = A + B + C yangdiperoleh
dengan metode jajargenjang.
A
O
C
B
C
O
A
R = D + C
Gambar 2.4
R adalah vektor resultan dari vektor A dan B
B
O A
pangkal
vektor
arah
vektor
panjang
vektor
A
B
D
C
O
B
R
A
$,(2+* , 3$)1-/ #$,% , +$1-#$ .-*'%-, 0$%' ! ,6 )
/6=+8 .+;3 :/8476+2+8 .+ ?/5=9; +=+ 6/,32 .3:/;96/2 ./81+8
7/738.+25+8 :+815+6 ?/5=9; B+81 += 5/ 481 ?/5=9; B+81 6+38
./7353+8 /=/;8B+ .+:8 ?/5=9; 2+36 :/8476+2+8 ;/6=+8 .3
:/;96/2./81+87/812,815+8:+815+6?/5=9;:/;=+7+5/481?/5=9;
=/;+523; %/;2+=35+8 +! /
.+8 +! /
6. b. Selisih Vektor
V3
/=9./B+81.318+5+8.+6+77/653/6332.+?/5=9;+7+./81+8
7/=9./B+81.318+5+88=5:/8476+2+8?/5=9;'/6332.+,+2?/5=9;
.+8 ! .+:+= .3=63 E ! +=+ ;/6=+8 ?/5=9; .+8 ?/5=9; E!
+.+6+2 E!)8=57/653?/5=9; E!:/;=+7+?/5=9;
.3653/6+84=8B+?/5=9;E!+;+8B++7+/:/;=37/653:/8476+2+8
?/5=9; :/;2+=35+8 ?/5=9; E!7/;:+5+8 ?/5=9; ! ./81+8 +;+2 ,/;6+@+8+8
.+:8 ?/5=9; +.+6+2 ?/5=9; B+81 7/812,815+8 :+815+6 ?/5=9;
5/ 481 ?/5=9; E! %/;2+=35+8 +! /
3. Rumus untuk Menentukan Besar dan Arah Resultan Dua
Buah Vektor
/6=+8.+,+2?/5=9;.+:+=.3-+;3./81+87/8118+5+8;7
%/;2+=35+8 +! /
/8;= +=;+8 -938 .+;3 /13=31+ $ .3:/;96/2 :/;+7++8
$$ E$ -9
E
$$ E$ E-9
$$ $ -9
$6/2 5+;/8+ $ +7+ ./81+8 $ +7+ ./81+8
.+8 $! +7+
./81+8 7+5+ :/;+7++8 =/;/,= 7/84+.3
Q
R
c
L M
180 –
b
b R
Contoh 2.1
34 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X
7. -9
Gambar 2.8
Resultan selisih vektor c = a – b.
Gambar 2.7
Resultan enam buah vektor R = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6
dilukis dengan metode poligon.
Gambar 2.6
Resultan dua buah vektor R = P + Q
dilukis dengan metode poligon.
8. -9 E
Gambar 2.9
Resultan dua vektor
./81+8 +.+6+2.=+:3=B+81.3,/8=5+8=+;+?/5=9;.+8?/5=9;
;+2;/6=+8?/5=9;.+:+=.3=/8=5+87/8118+5+8+=;+838/,+1+3
,/;35=
11. Gambar 2.10
Dua buah vektor saling tegak lurus.
V1
VV 2 3
V4
V5
V6
V1
V2
V4
V5
V6
R
Q
O P O P
b
O
a
35+ .+ ,+2 ?/5=9; +8=+;+ ?/5=9; B+81 +=
.+8 ?/5=9; B+81
6+38+6381=/1+56;?/5=9;;/6=+88B+.+:+=.3/6/+35+8./81+8
.+636 $ %/;2+=35+8 +! /
/+;8B+ ?/5=9; ;/6=+8 +.+6+2
O
V1
K
V2
R
1
2
O a
O a
O
a
b
c = a – b
+,+2?/5=9;1+B+
.+87+3817+381,/+;8B+
#.+8#.+87/736353
=3=35:+815+6,/;37:3=3=816+2836+3.+8+;+2;/6=+8?/5=9;383435+.=+:3=
+8=+;+5/.+?/5=9;=/;/,=+.+6+2 C
12. Ingatlah
A
C
a
b
c
Pada segitiga ABC berlaku:
• Aturan sinus:
B
• Aturan cosinus:
a2 = b2 + c2 – 2bc cos
b2 = a2 + c2 – 2ac cos
c2 = a2 + b2 – 2ab cos
Tantangan
untuk Anda
x
Vektor 35
27. C=/;2+.+:?/5=9;
4. Menguraikan Vektor
'/,+2 ?/5=9; .+:+= .3;+35+8 5/ .+6+7 597:98/8597:98/88B+
33832+8B+.3,+2+/,+2?/5=9;B+81.3;+35+85/.+6+7597:98/8
597:98/88B+ B+81 +6381 =/1+5 6; B+3= :+.+ 7,# .+8 7,$
*/5=9;?/5=9; =/;/,= .38+7+5+8 ?/5=9; 597:98/8 =/1+5 .+;3 ?/5=9;
B+81 ,/;+815=+8
3+68B+/,+2?/5=9;/:/;=3:+.+ +! / .+:+=.3;+35+8
5/ .+6+7 597:98/8 B+81 +6381 =/1+5 6; B+3= 7+3817+381
.+8
.+:8
+.+6+2597:98/8:+.+7,#.+8
+.+6+2597:98/8
:+.+7,$*/5=9;7/7,/8=5.= =/;2+.+:7,#:93=30
/+;
.+8
.3:/;96/2 ./81+8 :/;+7++8 /,+1+3 ,/;35=
y
Fy F
O Fx
Gambar 2.11
Vektor F diuraikan menjadi
komponen-komponennya pada
sumbu-x dan sumbu-y, yaitu Fx dan Fy.
Contoh 2.2
Dua vektor kecepatan v1 dan v2
masing-masing besarnya 3 m/s dan
8 m/s. Kedua vektor memiliki titik
pangkal yang sama. Tentukan
resultan kedua vektor itu, jika sudut
yang mengapit kedua vektor adalah
120°.
28. Contoh 2.3
Tantangan
untuk Anda
.
36 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X
#
$ E
;+2 ?/5=9; .+:+= .3:/;96/2 ./81+8 :/;+7++8
=+8
$
#
E
'/,+2?/5=9;1+B+836+38B+ #.+87/7,/8=5.=
56. F
j
y
x x
i
Vektor 37
7:+=,+2?/5=9;=3=35:+815+68B+,/;37:3=,/+;8B+7+3817+381
.+8
+=+8 //7:+=?/5=9;3837/7,/8=5.==/;2+.+:7,#7+3817+381 C
C
C.+8
C3=816+2836+3.+8+;+2;/6=+88B+
4 !
35/=+23
V3
+=+8 C
V3y
+=+8 C
+=+8
C
+=+8
C
120°
/+;=3+:=3+:597:98/8
V3x
60°
?/5=9;.323=81
240°
V4
V4y
V2
V1 V2x
V2y
V4x
Contoh 2.5
*
# *
-9 C
+=+8
*
$ *
38 C
*# *-9 C
69. #
#
E
E
+=+8
Tugas Anda 2.2
Perhatikan operasi vektor berikut.
V = V1 + V2
Apakah V selamanya harus lebih
besar daripada V1 dan V2?
Diskusikan dengan teman Anda.
$$
109. E
E
2. Perkalian Silang Vektor
!! F $
$ !! $ ! ! ! !
$ ! ! !! $
A
A cos
B
Gambar 2.13
Perkalian dua vektor merupakan
proyeksi vektor pertama ke vektor
kedua.
adalah sudut yang besarnya
selalu antara
0 dan 180° 0 180 .
Contoh 2.7
Hasil perkalian titik antara vektor x
dan vektor y adalah 2,55. Kedua
vektor tersebut, yaitu x = i + j dan
y = 2j + 3k. Hitunglah sudut yang
dibentuk oleh kedua vektor
tersebut.
110. %/;2+=35+8 +! / +.+6+2 .= +:3= B+81 =/;6/=+5 .3
+8=+;+?/5=9;.+8?/5=9;/.+815+8?/5=9;.+8?/5=9;=/;6/=+5
:+.+ += ,3.+81 %/;5+63+8 36+81 F +.+6+2
;+2 ?/5=9; +.+6+2 /+3 ./81+8 +=;+8 =+81+8 5+8+8 .3 7+8+
481 ?/5=9; 7/84 481 ?/5=9; /+;+2 ./81+8 63:+=+8 5//7:+=
4+;3 5/=35+ +;+2 4/7:96 7/88455+8 +;+2 F
%+.+ :/;5+63+8 36+81 ?/5=9; =3.+5 ,/;6+5 30+= 597=+=30 /23811+
F F 5+8 =/=+:3 ,/;6+5 30+= +8=3597=+=30 B+3=
F E F )8=5 7/8/8=5+8 836+3 ;/6=+8 ?/5=9; .+8
:/;+7++8 :/;5+63+8 ?/5=9; .+:+= .318+5+8 30+=30+= :/;5+63+8 36+81
/+7+ +=+8 +8=+;+ 6+38
:/;5+63+836+81+8=+;+.+?/5=9;+=+8B+81+7+,/+;.+8/+;+2
,/;836+3 896
:/;5+63+8+8=+;+.+?/5=9;+=+8B+81,/;,/.++5+8,/;836+3:93=30
435+ /+;+2 4+;7 4+7 /,+6358B+ +5+8 ,/;836+3 8/1+=30 435+ +;+28B+
,/;6+@+8+8 ./81+8 +;+2 4+;7 4+7
i
j
k
B
+=+8(/8=5+86+2
+ ! - ! / F
, . F! 0 !F
Ingatlah
40 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X
F
38
'F' 'F() (F'E)
(F( (F)' 'F)E(
)F) )F'( )F(E'
8.+ .+:+= 7/8118+5+8 30+= :/;5+63+8 36+81 8=5 7/8/8=5+8
,/+; :/;5+63+8 36+81 /+7+ ?/5=9; +=+87/6+63 .= 0 180
35+5/.+?/5=9;+6381=/1+56;7+5+ C'F( )
35+5/.+?/5=9;+7+.+8/1+;37+5+ 'F'
Gambar 2.14
Perkalian silang vektor A
dan vektor B.
C
O
A
c b
a
35/=+23?/5=9; !.+8/:/;=3:+.+1+7,+;,/;35=
/+; ?/5=9;?/5=9; =/;/,= 7+3817+381
119. .+:+= .318+5+8 7/=9./ ,/;35=
–
i j k i j
A A A A A
B B B B B
x y z x y
x y z x y
A B=
F '$ %(% #)# $)$ #'% $(# %
$ % % $' % ### % ( # $ $ # )
Mari Mencari Tahu
+6+7335+,+8B+5598/:B+81/;+=5+3=+88B+./81+8:/;5+63+8?/5=9;=3=35
.+836+81+;36+2598/:598/:335++:++4+B+817/7/;65+8:/7+2+7+8
:/;5+63+8?/5=9;
Tes Kompetensi Subbab B
$/( ) ,* # * +!2)2* 1' ,
(/8=5+82+36:/;5+63+8=3=35+8=+;+.+?/5=9;+=+8
'(
132. Peta Konsep
7938
.323=81 7/8118+5+8
*/5=9; 97:98/8 /+;.+8;+2 */5=9;'+=+8
7/736353
$)1-/
9:/;+3 7+=/7+=35+8B+
%/8476+2+8 %/81;+81+8 %/;5+63+8
7/=9./8B+
D /=9./+4+;1/84+81
D /=9./%963198
D /=9./8+633
Refleksi
42 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X
jenisnya
%/;5+63+8(3=35 %/;5+63+8'36+81
Setelah mempelajari bab ini, tentu Anda telah
memperoleh pengetahuan baru, di antaranya adalah
Anda dapat melakukan penjumlahan vektor.
Pengetahuan apalagi yang Anda peroleh setelah
mempelajari bab ini? Apakah Anda mendapat kesulitan
dalam memahami materi pada bab ini? Jika ada,
diskusikan kesulitan tersebut dengan teman Anda atau
tanyakan kepada guru.
151. C+=+8 2
C
+=+8 3 C
.=B+81.3,/8=5./81+87,#:93=30
44 Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X
!37+,+21+B+=/;8/:/;=3:+.+1+7,+;,/;35=
(/8=5+86+2
+ 2+;1+;/6=+8.+;31+B+1+B+3=
, +;+2;/6=+8=/;2+.+:7,#:93=30