Math Problem Statement

Dua buah vektor masing-masing a = 8 satuan dengan arah ke utara  dan 10 satuan  dengan arah ke barat  membentuk sudut 60o terhadap arah utara. 

a. Hitung a.b

b. Hitung a x b

Solution

Untuk menyelesaikan soal ini, kita gunakan konsep vektor dan operasi dot product (perkalian skalar) dan cross product (perkalian vektor).

Diberikan dua vektor:

  • Vektor pertama, a\vec{a}, memiliki besar 88 satuan dan arahnya ke utara.
  • Vektor kedua, b\vec{b}, memiliki besar 1010 satuan dan arahnya 60° terhadap arah utara (jadi ke barat miring).

a. Hitung ab\vec{a} \cdot \vec{b} (Dot Product)

Rumus untuk dot product antara dua vektor adalah:

ab=abcosθ\vec{a} \cdot \vec{b} = |a| |b| \cos \theta

Di sini, a=8|a| = 8 satuan, b=10|b| = 10 satuan, dan sudut θ\theta antara kedua vektor adalah 60°. Maka:

ab=8×10×cos60\vec{a} \cdot \vec{b} = 8 \times 10 \times \cos 60^\circ

Kita tahu bahwa cos60=12\cos 60^\circ = \frac{1}{2}, jadi:

ab=8×10×12=40\vec{a} \cdot \vec{b} = 8 \times 10 \times \frac{1}{2} = 40

Jadi, ab=40\vec{a} \cdot \vec{b} = 40.

b. Hitung a×b\vec{a} \times \vec{b} (Cross Product)

Rumus untuk cross product antara dua vektor adalah:

a×b=absinθ|\vec{a} \times \vec{b}| = |a| |b| \sin \theta

Di sini, a=8|a| = 8, b=10|b| = 10, dan sudut antara kedua vektor θ=60\theta = 60^\circ. Maka:

a×b=8×10×sin60|\vec{a} \times \vec{b}| = 8 \times 10 \times \sin 60^\circ

Karena sin60=32\sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2}, maka:

a×b=8×10×32=403|\vec{a} \times \vec{b}| = 8 \times 10 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 40\sqrt{3}

Jadi, besar dari a×b\vec{a} \times \vec{b} adalah 40340\sqrt{3}.

Arah dari a×b\vec{a} \times \vec{b} mengikuti aturan tangan kanan, yang dalam kasus ini akan mengarah tegak lurus terhadap bidang utara-barat (arah ke atas atau ke bawah tergantung definisi sistem koordinat).

Kesimpulan:

  • ab=40\vec{a} \cdot \vec{b} = 40
  • a×b=403|\vec{a} \times \vec{b}| = 40\sqrt{3}

Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau memiliki pertanyaan lain?

Berikut 5 pertanyaan terkait untuk memperluas pemahaman:

  1. Bagaimana hubungan antara dot product dan sudut antara dua vektor?
  2. Apa perbedaan utama antara dot product dan cross product?
  3. Bagaimana cara menentukan arah cross product dari dua vektor?
  4. Apa hasil cross product jika kedua vektor sejajar?
  5. Apa arti geometris dari hasil dot product dan cross product?

Tip: Ingat bahwa dot product menghasilkan nilai skalar, sedangkan cross product menghasilkan vektor baru dengan arah yang ditentukan oleh aturan tangan kanan.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Vector Algebra
Dot Product
Cross Product
Trigonometry

Formulas

Dot product: a ⋅ b = |a| |b| cos(θ)
Cross product: |a × b| = |a| |b| sin(θ)

Theorems

Right-hand rule for cross product
Properties of dot product and cross product

Suitable Grade Level

Undergraduate (Engineering/Physics)