Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal

Halo Sobat Zenius! Apa kabarnya nih? Kali ini gue akan membahas rumus vektor matematika kelas 12, lengkap dengan contoh soal, cara menghitung dan penyelesaiannya.

FYI buat elo semua contoh soal vektor Matematika dan penyelesaiannya adalah materi yang akan elo temui di kelas 10 SMA. Tapi tenang aja, materi ini juga akan berguna buat elo bahkan beberapa kali muncul di soal UTBK SBMPTN. 

BTW, kalo ngomongin vektor, mungkin banyak dari elo yang gak sadar kalau unsur-unsur pada vektor sering elo temui di kehidupan sehari-hari. 

Pernah denger gak mitos yang bilang kalo cowok lebih mahir dalam bernavigasi, alias lebih terampil dalam membaca maps dari pada cewek?

Ilustrasi orang membaca maps yang merupakan aplikasi rumus vektor Matematika dalam kehidupan (Arsip Zenius)
Ilustrasi orang membaca maps yang merupakan aplikasi rumus vektor Matematika dalam kehidupan (Arsip Zenius)

Nah, pernyataan mengenai jenis kelamin bisa mempengaruhi seseorang membaca peta sebenernya gak ada bukti scientific-nya, tapi yang pasti untuk bisa membaca peta atau maps seseorang harus paham dengan konsep dasar rumus vektor.

“Sebentar, emang apa hubungannya bisa baca maps sama konsep dasar rumus vektor?”

Well, salah satu aplikasi penggunaan konsep dasar rumus vektor Matematika dalam kehidupan sehari-hari adalah GPS (Global Positioning System), contohnya yaa google maps

Gimana bisa nyambung ke vektor? Karena GPS bekerja dengan cara menentukan arah lokasi tempat yang elo tuju dengan bantuan sinyal satelit.

Nah, bisa elo garis bawahi GPS menunjukkan arah lokasi. Kalau elo inget sama materi pengenalan vektor fisika, di situ dibahas akan adanya dua jenis besaran, yaitu besaran skalar dan besaran vektor. 

Besaran skalar hanya memiliki nilai saja, sedangkan besaran vektor adalah besaran yang memiliki nilai dan arah. 

Jadi, bisa disimpulkan rumus vektor di Fisika ternyata nyambung loh dengan rumus vektor matematika kelas 12. 

Kalau begitu langsung aja yuk kita pelajari konsep dasar vektor agar elo makin ahli baca maps.

Apa Itu Vektor?

Materi rumus vektor matematika kelas 12 ini akan gue mulai dengan pengertian apa itu vektor. 

Jadi, sesuai dengan yang tadi udah gue sebutin di atas, vektor adalah suatu besaran yang memiliki nilai dan juga arah, berbeda dengan temannya si besaran skalar yang hanya memiliki nilai aja.

Contoh dari besaran skalar ada jarak, luas, volume, daya dan kelajuan. 

Misalnya kalau elo ditanya jarak dari rumah ke Indoapril, elo pasti bakalan jawab hanya berupa nilai, kayak:

“Jaraknya 2 meter Bu”

Atau kebiasaannya orang Indonesia, menjawab jarak dalam bentuk waktu estimasi

“Jaraknya 5 menit kok Pak dari sini”

Nah, ga ada kan ditanya jarak tapi jawabnya “ke kanan Pak” atau “ke kiri Mbak”, pasti jawabannya berupa nilai. Itulah yang dimaksud dengan besaran skalar.

Sekarang beralih ke contoh besaran vektor, ada perpindahan, kecepatan, percepatan dan juga gaya. 

 

Ilustrasi perpindahan pada vektor (Arsip Zenius)
Ilustrasi perpindahan pada vektor (Arsip Zenius)

Coba elo bayangkan seperti ini, Hong Du-shik berjalan dari cafe di barat ke klinik dokter gigi di timur (titik AB) sejauh 5 m. 

Lalu, Hong Du-shik balik lagi ke cafe untuk bekerja part time. Nah, karena di sini Hong Du-shik balik lagi ke titik awal yaitu cafe maka titik awal = titik akhir jadi Hong Du-shik tidak mengalami perpindahan. 

Kenapa? Karena perpindahan merupakan perubahan kedudukan/posisi suatu benda. 

Hong Du-shik jalan ke klinik dokter gigi alias ke timur, tapi habis itu balik ke cafe di arah yang berlawanan. Arah yang berlawanan ini bernilai negatif jadi bisa dianggap:

AB – BA = 5 m – 5 m = 0 m

Sampai sini gimana? Sudah lebih paham kan dengan konsep dasar vektor itu sendiri.

Komponen vektor (Arsip Zenius)
Komponen vektor (Arsip Zenius)

Karena vektor merupakan besaran yang memiliki nilai dan arah, sehingga nilai vektor bergantung pada arah tiap-tiap komponennya. 

Komponen x akan bernilai positif apabila arahnya ke kanan, dan bernilai negatif apabila arahnya ke kiri. 

Sedangkan, komponen y akan bernilai positif apabila arahnya ke atas, dan bernilai negatif apabila arahnya ke bawah.

Biar lebih paham coba deh lihat contoh di bawah ini:

Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal 73

Untuk menentukan nilai vektor a kita lihat arah pergeserannya terlebih dahulu. Vektor a bergeser ke arah kanan sejauh 4 satuan sehingga bisa diketahui nih kalo x = 4. Lalu, dapat dilihat juga bahwa vektor a bergeser ke atas sejauh 4 satuan, jadi bisa diketahui bahwa nilai y = 4. Nah dari sini vektor a bisa dituliskan sebagai:

Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal 74

Nah sampe sini udah paham kan? Sekarang elo sudah bisa nih mendefinisikan vektor! biar lebih paham lagi simak gambar di bawah ini ya.

Definisi vektor (Arsip Zenius)
Definisi vektor (Arsip Zenius)

Oke, sekarang elo udah tau kan pengertian dari pengertian dari vektor yang akan elo pelajari di kelas 12 ini. 


Materi Video Definisi Vektor

Yuk, lanjut tonton gratis materi Definisi Vektor di website Zenius. Kamu hanya perlu login (atau daftar dulu) untuk belajar mandiri.


Tapi sebelum gue lanjut ke bagian rumus dan cara menghitung vektor, gue punya info penting yang gak boleh elo lewatkan. 

Kalo elo mengalami kesulitan dalam memahami mata pelajaran Matematika atau Mata Pelajaran lainnya seperti Kimia, Biologi, Ekonomi, atau Sejarah, elo gak perlu khawatir. 

Soalnya, Zenius akan bantu elo dengan rangkuman materi dan soal-soal akurat terbaru, lengkap dengan penjelasan yang komprehensif dari para tutor profesional.

Kalo mau, elo boleh coba ikutan belajar bareng Zenius dengan cara klik link ini ya~

Rumus Vektor Matematika

Pada bagian ini gue akan menjelaskan secara detail rumus vektor matematika kelas 12 dan cara menghitungnya. 

Mulai dari cara penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian, perkalian skalar dua vektor hingga rumus panjang vektor.

Pengoperasian Vektor

Apabila diketahui terdapat dua buah vektor a dan maka cara menghitung  penjumlahan vektor a dan b dapat dilakukan dengan metode sebagai berikut:

Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal 75

a. Metode Segitiga

Dengan langkah-langkah sebagai berikut

  • Letakkan pangkal vektor b berhimpitan dengan ujung vektor a
  • Kemudian tarik garis dari pangkal vektor a ke ujung vektor b. Maka garis vektor R adalah hasil penjumlahan kedua vektor tersebut

R= a+b

Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal 76

b. Metode Jajar Genjang

Dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut

  • Letakkan pangkal vektor a dan b saling berhimpitan
  • Kemudian tarik garis putus-putus yang sejajar dengan vektor adan bsampai bertemu pada satu titik
  • Tarik garis dari pangkal kedua vektor sampai ke titik pertemuan garis putus-putus. Maka vektor R adalah hasil penjumlahan kedua vektor tersebut

R= a+b

Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal 77

Rumus vektor hasil penjumlahan secara metode jajar genjang (geometri) yaitu:

Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal 78

Sedangkan, rumus vektor hasil pengurangan secara geometris adalah:

Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal 79

Keterangan:

|a| = panjang vektor a

|b| = panjang vektor b

𝝷 = sudut antara vektor a dan vektor b

Penjumlahan, Pengurangan, dan Perkalian pada Vektor

Misal, diketahui vektor a = a₁i + a₂j + a₃k dan vektor b = b₁i + b₂j + b₃k maka cara menghitung vektornya adalah:

Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal 80

Perkalian Skalar dengan Vektor

Kumpulan Rumus Vektor Matematika dan Contoh Soal 81

Pembagian Vektor

Cara Menghitung Pembagian pada Vektor (Arsip Zenius)
Cara Menghitung Pembagian pada Vektor (Arsip Zenius)

Perkalian Skalar Dua Vektor

Rumus perkalian skalar dua vektor (Arsip Zenius)
Rumus perkalian skalar dua vektor (Arsip Zenius)

Proyeksi Vektor

Rumus proyeksi vektor (Arsip Zenius)
Rumus proyeksi vektor (Arsip Zenius)

Rumus vektor termasuk dalam ragam rumus matematika. Untuk mempelajari ragam rumus matematika lainnya, baca artikel berikut: Kumpulan Rumus Matematika Lengkap dengan Keterangannya.

Sekarang setelah mumet dengan kumpulan rumus vektor, gimana kalau langsung kita coba saja yuk ke dalam contoh soal vektor Matematika berikut ini!

Contoh Soal Vektor Matematika 

 Pada bagian ini gue akan memberikan beberapa contoh soal vektor matematika dan penyelesaiannya. 

Contoh Soal 1

Contoh soal vektor matematika 1

Contoh Soal 2

Contoh soal vektor matematika 2

Contoh Soal 3

Contoh soal vektor matematika 3

Contoh Soal 4

Contoh Soal Vektor Matematika 4

Nah, itu tadi penjelasan gue tentang rumus vektor Matematika kelas 12 dan cara menghitungnya.

Dan kalo elo ternyata masih merasa bingung terkait rumus vektor Matematika, atau rumus-rumus Matematika lainnya, elo bisa langsung aja download aplikasi Zenius biar bisa belajar langsung dari tutor-tutor yang asik dan keren abis.

Oh iya kalo elo berlangganan Zenius sekarang elo juga bakalan dapet pogram pendalaman materi sekolah (SMA) yang paling lengkap, dengan live class mata pelajaran IPA/IPS dengan potongan harga hingga 80% lho. Makanya, langsung aja klik banner di bawah ini ya!

Langganan Zenius

Selain itu, Zenius juga punya kumpulan materi tentang vektor untuk persiapan UTBK, lengkap dengan contoh soal dan pembahasannya. Kalo elo penasaran, langsung aja klik banner di bawah ini, ya!

klik untuk mengakses video pembahasan vektor utbk matematika dari zenius

Originally Published: October 1, 2021
Update by: Sabrina Mulia Rhamadanty

Konsep dan Rumus Perkalian Vektor

Sobat Zenius, elo sering menggunakan aplikasi maps nggak? Ketika elo menggunakan arahan dari maps, tentu elo perlu memperhatikan jarak dan arah untuk mencapai tempat tersebut. Nah, ternyata konsep yang selama ini elo pakai dalam membaca maps adalah konsep vektor. 

Kali ini, gue akan membahas tentang konsep perkalian vektor. Gue akan mulai dari pembahasan singkat tentang vektor, setelah itu memperdalam pembahasan tentang macam dan rumus perkalian vektor. Di akhir artikel, gue juga akan memberi elo contoh soal supaya kita bisa menerapkan rumus perkalian vektor dan elo jadi lebih paham. Jadi, simak sampai akhir ya!

Pengantar: Vektor dan Perkalian Vektor

Sobat Zenius, istilah vektor ini biasanya kita dengar di pelajaran matematika dan fisika. Tapi ternyatanya konsep vektor sendiri udah sering kita gunakan di kehidupan sehari-hari. Contohnya, kita menggunakan vektor ketika membaca maps. Nah, vektor itu sebenarnya apa sih?

Vektor adalah besaran yang memiliki nilai dan arah. Jadi, vektor ini adalah besaran yang juga bisa menunjukkan arah. Dalam pelajaran fisika, vektor biasanya digunakan untuk menghitung perpindahan, gaya, dan sebagainya. 

Vektor juga punya cara penulisannya tersendiri untuk mempermudah perhitungannya. Cara penulisannya adalah seperti ini:

Penulisan vektor
Penulisan Vektor (Arsip Zenius)

Vektor ini bisa dioperasikan secara matematis seperti angka pada umumnya. Vektor bisa dijumlah, dikurang, maupun dikali. Nah, gue akan membahas tentang perkalian vektor dan rumus perkalian vektor secara khusus di sini. 

Baca Juga:

Konsep Vektor Dua Dimensi dan Tiga Dimensi

Perkalian Vektor Dot Product (Titik)

Perkalian vektor itu terbagi menjadi dua jenis, ada perkalian vektor titik (dot product) dan ada perkalian vektor silang (cross product).

Nah sesuai namanya, perkalian vektor titik dilambangkan dengan tanda titik (.). Vektor ini menghasilkan besaran skalar, yaitu besaran atau nilai yang nggak memiliki arah. Dalam fisika, vektor ini biasa digunakan dalam mencari usaha (W = F . s). 

Perkalian vektor titik ini bisa kita artikan sebagai hasil kali nilai vektor pertama dengan komponen vektor kedua yang sejajar vektor pertama atau sebaliknya. Nah, gimana tuh? Coba elo cermati ilustrasi berikut ini, ya.

perkalian vektor titik/perkalian vektor dot product
Perkalian Vektor Titik (Arsip Zenius)

Jadi ketika elo menghitung dua vektor dalam bidang dengan perkalian vektor titik, elo bisa pakai rumus perkalian vektor di atas.

Nah, ada juga saat elo harus menghitung dua vektor dengan vektor satuannya (i, j, dan k). Ayo, coba elo cermati dan inget-inget lagi soal vektor satuan. 

vektor satuan
Vektor Satuan (Arsip Zenius)

Nah dengan konsep vektor satuan itu, kita bisa dapat rumus perkalian vektor titik dengan vektor satuan. Coba elo cermati penurunan rumus berikut ini ya.

rumus perkalian vektor titik dengan vektor satuan
Perkalian Vektor Titik dengan Vektor Satuan (Arsip Zenius)

Perkalian Vektor Cross Product (Silang)

Sementara itu, perkalian vektor silang dilambangkan dengan tanda silang (x). Vektor ini menghasilkan besaran vektor. Artinya, hasil dari dua vektor yang dikalikan secara silang akan menghasilkan vektor lagi. Dalam fisika, perkalian vektor silang ini biasanya digunakan untuk menghitung momen gaya atau torsi

Untuk besar dari hasil perkalian vektor silang, kita bisa menggunakan rumus perkalian vektor ini.

rumus perkalian vektor silang/perkalian vektor cross product
Perkalian Vektor Silang (Arsip Zenius)

Sementara itu, kita harus menggunakan kaidah tangan kanan untuk menentukan arah dari hasil perkalian vektornya. 

kaidah tangan kanan vektor
Kaidah Tangan Kanan (Arsip Zenius)

Sama seperti perkalian vektor titik tadi, ada beberapa kasus kedua vektor berada di bidang dan kedua vektor memiliki vektor satuan. Sebelum itu, ada sifat dari perkalian vektor silang yang harus elo pahami. 

vektor satuan
Vektor Satuan pada Perkalian Vektor Silang (Arsip Zenius)

Nah, dua vektor dengan vektor satuan bisa kita kalikan vektor silang seperti ini.

perkalian vektor silang dengan vektor satuan
Perkalian Vektor Silang dengan Vektor Satuan (Arsip Zenius)

Perbedaan dan Sifat Perkalian Vektor

Nah setelah elo mengetahui perkalian vektor titik dan perkalian vektor silang, serta rumus perkalian vektor keduanya, ada perbedaan yang perlu elo ingat di antara keduanya. 

Pertama, hasil dari kedua perkalian berbeda. Perkalian vektor titik menghasilkan besaran skalar alias tanpa arah, sedangkan perkalian vektor silang menghasilkan besaran vektor alias dengan arah. Nah, hal ini juga membuat adanya perbedaan tanda pada hasil masing-masing perkalian. 

Selain itu, besar dari hasil perkalian vektor juga berbeda dalam hal perlakuan terhadap sudutnya. Perkalian vektor titik menggunakan cosinus sudut, sementara perkalian vektor silang menggunakan sinus sudut dalam perhitungannya. 

perbedaan perkalian vektor titik dan perkalian vektor silang
Perbedaan Perkalian Vektor Titik dan Perkalian Vektor Silang (Arsip Zenius)

Perbedaan selanjutnya berkaitan dengan vektor satuan. Pada perkalian vektor titik, perkalian vektor satuan yang sama akan menghasilkan nilai sebesar 1. Sementara itu, perkalian vektor satuan yang berbeda akan menghasilkan nilai sebesar 0. Pada perkalian vektor silang, elo bisa menggunakan konsep siklus

vektor satuan pada perkalian vektor titik dan perkalian vektor silang
Vektor Satuan pada Perkalian Vektor Titik dan Perkalian Vektor Silang (Arsip Zenius)

Nah, perkalian vektor juga memiliki sifat-sifat seperti komutatif dan distributif. Perbedaan antara perkalian vektor titik dan perkalian vektor silang adalah sifat komutatif nggak berlaku untuk perkalian vektor silang. Sementara itu, sifat distributif masih berlaku untuk keduanya. 

sifat perkalian vektor
Sifat Perkalian Vektor (Arsip Zenius)

Contoh Soal

Nah Sobat Zenius, setelah elo memahami rumus perkalian vektor titik dan perkalian vektor silang, gue mau menguji pemahaman elo. Coba elo kerjakan soal-soal berikut ini ya!

Contoh Soal 1

Diketahui vektor Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 114 dan Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 115. Hasil perkalian titik kedua vektor tersebut adalah …

  1. 7
  2. -7
  3. 34
  4. -34
  5. 0

Pembahasannya:

Nah untuk kasus perkalian vektor ini, elo bisa pakai rumus perkalian vektor berikut.

Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 116

Tinggal elo masukin angka-angkanya deh.

Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 117

Oleh karena itu, jawaban untuk contoh soal ini adalah (D) – 34. 

Nah, tadi itu adalah contoh soal perkalian vektor titik. Elo bisa menggunakan rumus perkalian vektor yang udah kita bahas di atas. Sekarang, elo coba kerjakan contoh soal perkalian vektor silang ini ya!

Contoh Soal 2

Diketahui vektor Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 118 dan vektor Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 119. Hasil kali silang kedua vektor tersebut adalah …

  1. Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 120
  2. Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 121
  3. Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 122
  4. Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 123
  5. Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 124

Pembahasannya:

Untuk kasus perkalian vektor silang ini, elo bisa langsung pakai rumus perkalian vektor ini aja.

Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 125

Nah, elo tinggal masukin angka-angkanya ke dalam rumus. 

Konsep Perkalian Vektor – Materi Fisika Kelas 10 126

Jadi, jawaban untuk contoh soal ini adalah (C) -14i – 16j + 11k

Gimana? Elo udah lebih memahami cara penggunaan rumus perkalian vektor? Atau elo butuh pengasahan yang lebih tajam dengan soal-soal yang lebih menantang? Tenang! Elo bisa download aplikasi Zenius di hp elo untuk dapetin contoh soal beserta video pembahasannya.

Elo juga bisa klik banner di bawah ini untuk belajar rumus perkalian vektor atau materi fisika lainnya. Tinggal klik banner dan ketik materi yang diinginkan di kolom pencarian ya.

FISIKA

Nah, supaya pemahaman elo makin dalam, ikuti terus review materi dan kerjakan berbagai latihan soal di Zenius, yuk. Ada berbagai paket yang bisa elo beli sesuai kebutuhan elo. Klik banner di bawah ini untuk info selengkapnya!

Langganan Zenius

Pembahasan gue tentang rumus perkalian vektor kelas 10 sampai sini dulu ya! Kalau elo ada pertanyaan, bisa langsung tulis di kolom komentar. 

Sampai bertemu di artikel selanjutnya. Semangat terus ya, Sobat Zenius!

Penulis: Trisnajaya Shalsabila