Apa itu piramida reguler?
Piramida reguler adalah bentuk geometris tiga dimensi dengan poligon reguler sebagai alasnya dan muka segitiga yang bertemu pada satu titik yang disebut puncak. Puncak terletak tegak lurus ke pusat alas. Contohnya termasuk piramida Mesir (alas persegi) dan ziggurat kuno (alas persegi panjang).
Ciri-ciri utama:
- Alas reguler: Semua sisi dan sudut poligon alas sama.
- Penyelarasan puncak: Puncak berada tepat di atas pusat alas.
- Simetri: Muka segitiga (muka lateral) kongruen.
Rumus untuk volume piramida reguler
Volume dari piramida reguler dihitung dengan:
Di sini, tinggi adalah jarak tegak lurus dari puncak ke alas.
Rumus luas alas untuk poligon reguler
- Segitiga (3 sisi):
- Persegi (4 sisi):
- Pentagon (5 sisi):
- Heksagon (6 sisi):
Apotema (jarak dari pusat poligon ke suatu sisi) untuk poligon reguler dengan sisi adalah:
Contoh perhitungan volume
Contoh 1: Piramida berbasis persegi
Masalah: Sebuah piramida memiliki alas persegi dengan panjang sisi 8 cm dan tinggi 12 cm. Temukan volumenya.
Solusi:
- Luas alas:
- Volume:
Contoh 2: Piramida berbasis heksagonal
Masalah: Sebuah piramida heksagonal memiliki panjang sisi 6 cm dan tinggi 15 cm. Hitung volumenya.
Solusi:
- Luas alas:
- Volume:
Contoh 3: Piramida berbasis pentagonal
Masalah: Sebuah piramida pentagonal memiliki panjang sisi 4 cm, apotema 2,75 cm, dan tinggi 10 cm. Tentukan volumenya.
Solusi:
- Luas alas:
- Volume:
Catatan
- Tinggi vs. tinggi miring: Tinggi tegak lurus terhadap alas, sedangkan tinggi miring adalah jarak diagonal sepanjang muka lateral.
- Konsistensi satuan: Pastikan semua pengukuran (panjang sisi, tinggi) dalam satuan yang sama.
- Wawasan sejarah: Rumus pertama kali dibuktikan oleh Euclid dalam Elemen (Buku XII).
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Bagaimana cara menghitung volume jika hanya tinggi miring yang diketahui?
Masalah: Sebuah piramida persegi memiliki tepi dasar 10 cm dan tinggi miring 13 cm.
Solusi:
- Temukan tinggi vertikal menggunakan teorema Pythagoras:
- Volume:
Mengapa ada dalam rumus volume?
Faktor muncul karena volume piramida tepat sepertiga dari prisma dengan alas dan tinggi yang sama. Ini bisa dibuktikan dengan membagi kubus menjadi tiga piramida kongruen.
Berapa volume piramida heksagonal dengan panjang sisi 5 cm dan tinggi 9 cm?
- Luas alas:
- Volume:
Bagaimana perubahan jumlah sisi alas memengaruhi volume?
Meningkatkan jumlah sisi (misalnya, dari persegi ke heksagon) memperbesar luas alas untuk panjang sisi yang tetap, sehingga meningkatkan volume. Misalnya, sebuah persegi (sisi 4 cm) memiliki luas alas 16 cm², sedangkan heksagon (sisi 4 cm) memiliki luas alas .
Temukan volume piramida segitiga reguler jika sisi alasnya 3 cm dan tinggi 4 cm.
Untuk menemukan volume piramida segitiga reguler dengan sisi alas 3 cm dan tinggi 4 cm, gunakan rumus volume piramida dan substitusikan nilai yang diketahui.
Temukan luas alas. Alasnya adalah segitiga reguler dengan panjang sisi 3 cm. Luas segitiga reguler dihitung dengan:
Substitusi nilai dan temukan luasnya:
Sekarang substitusi luas alas dan tinggi ke dalam rumus volume:
Volume piramida segitiga reguler adalah .