Lingkaran

Pendahuluan
A. Kompetensi Dasar
3.7 Menjelaskan sudut pusat, sudut keliling, panjang busur, dan luas juring lingkaran serta hubungannya.
4.7 Menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan sudut pusat, sudut keliling, panjang busur, dan luas juring lingkaran serta hubungannya.
B. Tujuan Pembelajaran
- Setelah mempelajari materi lingkaran, diharapkan dapat :
- Menurunkan rumus untuk menentukan keliling lingkaran menggunakan masalah kontekstual.
- Menurunkan rumus untuk menentukan luas daerah lingkaran menggunakan masalah kontekstual.
- Menentukan hubungan sudut pusat dengan panjang busur lingkaran.
- Menentukan hubungan sudut pusat dengan luas juring lingkaran.
- Menyelesaikan masalah kontekstual yang berkaitan dengan keliling lingkaran dan luas daerah lingkaran.
- Menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan sudut pusat, sudut keliling, panjang busur, dan luas juring lingkaran serta hubungannya.
C. Materi1. Pengertian LingkaranPerhatikan gambar berikut.
Gambar (a) menunjukkan kurva tertutup sederhana yang khusus, yaitu tiap titik pada kurva tersebut mempunyai jarak yang sama dari suatu titik yang disebut pusat lingkaran. Bangun yang demikian disebut lingkaran. Jarak titik pada lingkaran dengan pusat disebut jari-jari atau radius lingkaran.
Gambar (b) menunjukkan daerah yang dibatasi oleh lingkaran. Daerah yang demikian disebut bidang lingkaran.
2. Unsur-unsur lingkaran
Perhatikan gambar lingkaran berikut.
Unsur-unsur lingkarannya adalah:1. Pusat lingkaran Pusat lingkaran adalah titik tertentu yang mempunyai jarak yang sama terhadap semua titik pada lingkaran, yaitu titik $O$.
- Jari-jari lingkaran
Jari-jari lingkaran adalah jarak dari pusat lingkaran ke suatu titik pada lingkaran, misalnya $\overline {OA}$, $\overline {OB}$, dan $\overline {OC}$.3. Diameter
Diameter lingkaran adalah ruas garis yang menghubungkan dua titik pada lingkaran yang melalui pusat lingkaran, misalnya $\overline {AB}$.
- Busur lingkaran
Busur lingkaran adalah garis lengkung pada lingkaran, misalnya busur AC, busur AB, dan busur BC. Busur $AB$ ditulis .
- Tali busur
Tali busur adalah ruas garis yang menghubungkan dua titik pada lingkaran, misalnya $\overline {AC}$.
- Juring lingkaran
Juring lingkaran adalah daerah lingkaran yang dibatasi oleh sebuah busur lingkaran dan dua jari-jari yang melalui ujung-ujung busur tersebut, misalnya juring $BOC$.
- Tembereng
Tembereng adalah daerah lingkaran yang dibatasi oleh sebuah tali busur dan busur lingkaran, misalnya tembereng $ADC$.
- Apotema
Apotema adalah garis hubung terpendek antara tali busur dan pusat lingkaran, misalnya $\overline {OE}$.
3. Pendekatan nilai phi
Jika terdapat suatu lingkaran seperti tampak pada gambar berikut, maka keliling lingkaran adalah panjang lintasan yang ditempuh sepanjang lingkaran dari suatu titik A kembali ke titik A lagi.
Lakukan kegiatan berikut untuk mendapatkan nilai perbandingan keliling dan diameter lingkaran.
- Temukan beberapa benda di sekitarmu yang berbentuk lingkaran seperti misalnya uang logam, roda sepeda, kaleng susu, atau benda berbentuk lingkaran lainnya.
- Ukur panjang keliling lingkaran dan diameter lingkaran menggunakan tali dan penggaris.
- Hitung dan tuliskan hasil dari keliling lingkaran dibagi diameter lingkaran.
- Buat tabel seperti di bawah ini dan catat hasil pengukuranmu.
| No | Nama Benda | Keliling | Diameter | Keliling / Diameter |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Nama benda pertama | ... | ... | ... |
| 2 | Nama benda kedua | ... | ... | ... |
| 3 | Nama benda ketiga | ... | ... | ... |
Jika perhitungan kalian benar, kalian akan mendapatkan bahwa nilai perbandingan keliling dan diameter itu akan tetap (sama) untuk setiap lingkaran. Nilai itu disebut phi $(\pi)$. Nilai $\pi$ berada antara $3,141$ dan $1,142$. karena nilai $\pi$ tdak dapat dinyatakan secara tepat dalam bentuk pecahan biasa atau desimal maka sering digunakan nilai pendekatannya yaitu $3,14$ atau $\frac{22}{7}$.
4. Keliling lingkaran
Dari percobaan yang telah dilakukan, perhatikan nilai perbandingan antara keliling $(K)$ dan diameter $(d)$. Hasil yang diperoleh adalah suatu nilai tetap yaitu $\pi$, maka dapat dirumuskan :
Karena $d = 2r$ maka $K = \pi \times 2r = 2\pi r$
Untuk setiap lingkaran berlaku : $K = \pi d$ atau $K = 2\pi r$ dengan :$K$ = keliling lingkaran$d$ = diameter$r$ = jari-jari
Nilai $\pi \approx \frac {22}{7}$ digunakan jika jari-jari atau diameter lingkaran adalah bilangan kelipatan $7$, sedangkan nilai $\pi \approx 3,14$ untuk yang lain.
Contoh :
-
Hitunglah keliling lingkaran jika jari-jarinya $21$ cm.
-
Sebuah roda sepeda motor mempunyai jari-jari $28$ cm.
a. Hitunglah keliling roda tersebut.
b. Berapa jarak lintasan yang ditempuh jika roda berputar sebanyak $100$ kali.
3. Sebuah taman berbentuk lingkaran memiliki diameter $105$ meter. Jika setiap jarak $6$ meter pada pinggir taman ditanami pohon palm, maka banyak pohon palm yang diperlukan adalah…
4. Perhatikan gambar berikut.
Penyelesaian : 1. $K = 2\pi r = 2\times \frac {22}{7}\times 21 = 132$ Jadi, keliling lingkaran adalah $132$ cm. 2. a. $K = 2\pi r = 2\times \frac {22}{7}\times 28 = 176$ Jadi, keliling roda adalah $176$ cm. b. Jarak yang ditempuh sepeda motor adalah : ${\text{176
cm}}\times 100 = {\text{17.600 cm}} = {\text{176 m}}$. 3. Keliling taman adalah :
Banyak pohon yang diperlukan adalah :
Jadi, banyaknya pohon yang diperlukan adalah $55$ batang. 4. Gambar pertama Keliling daerah yang diarsir adalah :
Jadi, keliling daerah yang diarsir adalah $82,8$ cm. Gambar kedua Daerah yang darsir dibatasi oleh $1$ busur setengah lingkaran dan $2$
busur setengah lingkaran kecil. Keliling daerah yang diarsir adalah : Jadi, keliling daerah yang diarsir adalah $66$ cm.
5. Luas lingkaran Perhatikan gambar berikut. Daerah yang diarsir disebut bidang lingkaran. Luas bidang lingkaran
selanjutnya disebut luas lingkaran. Jadi, luas lingkaran adalah luas
daerah yang dibatasi oleh keliling lingkaran. Untuk menentukan rumus luas lingkaran dapat dilakukan dengan cara berikut
: Jika pemotongan lingkaran dengan cara di atas dilanjutkan terus menerus,
akan didapatkan bangun yang makin mendekati bentuk persegi panjang dengan
panjang = $\frac{1}{2}$ keliling lingkaran dan lebar = jari-jari
lingkaran. Dari kegiatan di atas, diperoleh luas lingkaran $(L)$ sama
dengan luas persegi panjang yang terjadi.
Bila dinyatakan dalam diameter maka diperoleh :
Ingat bahwa $d = 2r$ Rumus luas lingkaran adalah : $L = \pi r^2$ atau $L = \frac{1}{4}\pi d^2$ Keterangan :$L$ = luas lingkaran$r$ = jari-jari$d$ = diameter Contoh : a. jari-jarinya $10$ cm. b. diameternya $7$ cm. Tentukan jari-jari lingkaran jika diketahui luasnya $154\text{cm}^2$ Hitunglah luas daerah yang diarsir pada gambar berikut. 6. Ilusi Optik LingkaranBerikut ini adalah gambar ilusi optik lingkaran yang sebelumnya digambar menggunakan $\LaTeX$ di situs www.silagebra.com. Dibawah ini diberikan simulasi bagian-bagian lingkaran menggunakan
GeoGebra. Silakan dicheck/uncheck kotak bagian-bagian lingkaran yang
tersedia di dalamnya. 9. Evaluasi Cara mengerjakan evaluasi :1. Berdo’a terlebih dulu sebelum
mengerjakan soal.2. Tulis nama dan kelas pada tempat yang
disediakan.3. Pilih dan klik jawaban yang benar pada opsi A, B, C,
atau D.4. Setelah selesai mengerjakan gulir ke bawah dan klik
finish.5. Selanjutnya klik Check my answers.6. Screenshot
nilai yang keluar dan kirim hasil screenshot ke guru kalian.7.
Jika nilai belum mencapai 70 agar mengulang mengerjakan soal tersebut,
karena KKM adalah 70.
<span><span><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh94KbdpUiXG_Qbs-Td4EJvg8PnkMp-qAPke-saSH789039uemBN7UCdFttM6HcC4W9cLhWLbcZHJxT0U-actOoPg1Onz7knw2XFw7ED9bS0xnf3-bEwWQYMRMkFpf0fOrT_cbm_kbX_o8/s296/lingkaran7.png" style="font-family: "Times New Roman"; margin-left: 1em; margin-right: 1em; text-align: center;"><img border="0" data-original-height="265" data-original-width="296" height="179" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh94KbdpUiXG_Qbs-Td4EJvg8PnkMp-qAPke-saSH789039uemBN7UCdFttM6HcC4W9cLhWLbcZHJxT0U-actOoPg1Onz7knw2XFw7ED9bS0xnf3-bEwWQYMRMkFpf0fOrT_cbm_kbX_o8/w200-h179/lingkaran7.png" title="Gambar keliling lingkaran" width="200" /></a>
</td>
<td>
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjCudsL_-2OjevfW2NYKuDyzVJriFdgVi6drlSYyXKbhTa5zLNNVLkloEyJ9IvNE_5A6t3RxuJWi8But771DMJFwQVK7PtpLjl5WPVH8o79ewbw35bRQKNbRPDZA7f1qon5XeFlvL5RUH0/s314/lingkaran10.png" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="217" data-original-width="314" height="138" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjCudsL_-2OjevfW2NYKuDyzVJriFdgVi6drlSYyXKbhTa5zLNNVLkloEyJ9IvNE_5A6t3RxuJWi8But771DMJFwQVK7PtpLjl5WPVH8o79ewbw35bRQKNbRPDZA7f1qon5XeFlvL5RUH0/w200-h138/lingkaran10.png" width="200" /></a>
<span>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
Berapakah keliling daerah yang diarsir pada gambar di atas.
Penyelesaian :
1. a.
\(\begin{aligned}L&=\pi r\\
&=3,14\times 10^2\\
&=3,14\times 100\\
&=314
\end{aligned}\)
Jadi, luas lingkarannya adalah $314\ cm^2$. b.
\(\begin{aligned}
L&=\frac{1}{4}\pi d^2\\
&=\frac{1}{4}\times \frac{22}{7}\times 7^2\\
&=\frac{1}{4}\times \frac{22}{7}\times 7\times 7\\
&=\frac{1}{4}\times 22\times 7\\
&=38,5
\end{aligned}\) Jadi, luas lingkarannya adalah $38,5\ cm^2$. 2. Jari-jari lingkaran tersebut adalah : \(\begin{aligned}
L&=\pi r^2\\
154&=\frac{22}{7}\times r^2\\
r^2&=\frac{154}{\dfrac{22}{7}}\\
r^2&=49\\
r&=\sqrt{49}\\
r&=7
\end{aligned}\) Jadi, jari-jari lingkaran adalah $7$ cm. 3. a. Gambar pertama * Luas persegi besar. \(\begin{aligned}
L&=s\times s\\
&=14\times 14\\
&=196
\end{aligned}\)
Luas persegi besar adalah $196\ cm^2$. * Luas daerah diarsir. \(\begin{aligned}
L&=L_{\text {persegi kecil}} + 2 L\odot\\
&=s\times s\ +\ 2\pi r^2\\
&=7\times 7\ +\ 2\times \frac{22}{7}\ \times \left ( \frac{7}{2}\right )^2\\
&=49\ +\ 2\times \frac{22}{7}\ \times \frac{7}{2}\times \frac{7}{2}\\
&=49\ +\ 77\\
&=126
\end{aligned}\)
Luas daerah yang diarsir adalah $126\ cm^2$. * Luas daerah yang tidak diarsir adalah : \(\begin{aligned}
L&=L_{\text {persegibesar}} - L_{\text {arsir}}\\
&=196-126\\
&=70
\end{aligned}\)Jadi, luas daerah yang tidak diarsir adalah $70\ cm^2$.
b. Gambar kedua \(\begin{aligned}
L&=L_{\text {persegi}} -\frac{1}{4}\times \text {luas lingkaran} \\
&=s\times s\ -\ \frac{1}{4}\pi r^2\\
&=7\times 7\ -\ \frac{1}{4}\times \frac {22}{7}\times 7^2\\
&=49\ -\ \frac{1}{4}\times 154\\
&=49\ -\ 38,5\\
&=10,5
\end{aligned}\)
Jadi, luas daerah yang diarsir adalah $10,5\ cm^2$
c. Gambar ketiga Buatlah menjadi daerah tembereng terlebih dulu. \(\begin{aligned}
L&=\frac{1}{4}\times \text {luas lingkaran}\ -\ \text{luas segitiga}\\
&=\frac{1}{4}\pi d^2\ -\ \frac{1}{2}\ a\times t\\
&=\frac{1}{4}\times \frac{22}{7}\times 14^2\ -\ \frac{14\times 14}{2}\\
&=154\ -\ 98\\
&=56
\end{aligned}\)
Luas sebuah tembereng adalah $56\ cm^2$.
Luas daerah yang diarsir seluruhnya adalah :
\(\begin{aligned}
L_{\text {total}}&=2\ \times\ L_{\text{tembereng}}\\
&=2\ \times\ 56\ {\text{cm}^2}\\
&=112\ {\text{cm}^2}
\end{aligned}\)Jadi, luas daerah yang diarsir seluruhnya adalah $112\ cm^2$.
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiqF3O9Gt4on5xaUjMmZBnzACwEIsfJWmiayd94zppLOFb6hK9slIz113XKL0sp9TzlKP8LIDcuHlpQsgeDlAPLTRx-Ij5tfgx3Cg2slmtT-3VupuQJZ1jUvGJdkQGK0NBKX_Msg6kG_IY/s367/lingkaran9.png" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="334" data-original-width="367" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiqF3O9Gt4on5xaUjMmZBnzACwEIsfJWmiayd94zppLOFb6hK9slIz113XKL0sp9TzlKP8LIDcuHlpQsgeDlAPLTRx-Ij5tfgx3Cg2slmtT-3VupuQJZ1jUvGJdkQGK0NBKX_Msg6kG_IY/s320/lingkaran9.png" width="320" /></a>
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgtjZbCJQbgFlBYg8qvk4t4jEfahzORh3CaCLOl0cskydg_7MQLGV9-SEHFKr7LvRs9_y2CvdVV2w-I7q9mWjPay02kIqZsck0xUw5XkVumn4z3p_1tj7II2VOfSC1TNA-3PjKvqTITiSA/s231/lingkaran12.png" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="231" data-original-width="222" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgtjZbCJQbgFlBYg8qvk4t4jEfahzORh3CaCLOl0cskydg_7MQLGV9-SEHFKr7LvRs9_y2CvdVV2w-I7q9mWjPay02kIqZsck0xUw5XkVumn4z3p_1tj7II2VOfSC1TNA-3PjKvqTITiSA/s0/lingkaran12.png" /></a>
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgyr5RNqHX1ztCWo2-8HLHc1isEX16Obh9CLLWGpZIAP2VS_Enm7oQx31W_s-nE9w2tV93hsElm8-hQ94S8isMOb902jZ4-8ILJK-6JSIW7z8wdukyE1X-Jey0G7ZEn4ViKSKjoyEBj9sw/s303/lingkaran8.png" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" data-original-height="284" data-original-width="303" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgyr5RNqHX1ztCWo2-8HLHc1isEX16Obh9CLLWGpZIAP2VS_Enm7oQx31W_s-nE9w2tV93hsElm8-hQ94S8isMOb902jZ4-8ILJK-6JSIW7z8wdukyE1X-Jey0G7ZEn4ViKSKjoyEBj9sw/s0/lingkaran8.png" /></a>
7. Simulasi GeoGebra
<b></b>
<b>8. Simulasi keliling dan luas lingkaran</b>
Silakan geser slider jari-jari ke kanan atu kiri dan check/uncheck kotak
keliling dan luas lingkaran.
<b></b>
Setelah mempelajari materi lingkaran, silakan kerjakan soal evaluasi
berikut untuk mengetahui pemahaman terhadap materi tersebut.
8. Selamat mengerjakan, sukses selalu.
Demikian materi lingkaran dan unsur-unsurnya, jika ada kritik, saran,
ataupun sanggahan silakan tuliskan di kolom komentar. Semoga bermanfaat,
terima kasih 😊🙏.








