Kalkulator Luas Juring
Hasil
Luas
- Panjang busur
- 5,2360 cm
- Tali busur
- 5,0000 cm
Kalkulator luas juring ini menerima jari-jari sebuah lingkaran dan sudut pusatnya, lalu mengembalikan tiga ukuran dari potongan yang dibatasi keduanya: luasnya, panjang busurnya, dan tali busurnya. Juring adalah bentuk sepotong kue — daerah yang dibatasi dua jari-jari dan busur di antara keduanya — dan inilah halaman pertama di kelompok ini yang meminta dua besaran berbeda jenis pada satu formulir. Jari-jari adalah panjang, sudut pusat adalah sudut, dan tidak ada satu pun yang bisa dihitung dari yang lain: potongan lebar dari lingkaran kecil dan potongan sempit dari lingkaran besar adalah dua bentuk yang sama sekali berbeda, jadi kedua angka itu memang sama-sama diperlukan. Perhatikan bahwa halaman lingkaran di sebelahnya justru sebaliknya — beri ia salah satu dari empat ukuran dan ia menghasilkan sisanya, karena sebuah lingkaran sudah ditentukan oleh satu bilangan saja. Juring adalah lingkaran yang sebagian digigit, dan seberapa besar gigitannya harus disebutkan terpisah. Ketiga keluarannya menjawab tiga pertanyaan berbeda tentang potongan yang sama. Luas adalah berapa permukaan yang ditutupinya, yaitu yang Anda butuhkan untuk sepotong pizza, sebidang tanah berbatas lengkung, atau bukaan rana kamera. Panjang busur adalah berapa jauh jarak menelusuri sisi lengkungnya, yaitu yang Anda butuhkan untuk potongan lis yang dibengkokkan mengikuti lengkungan atau panjang pagar pada batas yang melengkung. Tali busur adalah garis lurus yang menutup potongan itu, yaitu yang Anda butuhkan untuk sisi datar sepotong kue atau lebar bukaan yang direntangkannya. Ketiganya keluar dari pasangan angka yang sama, dan ketiganya adalah pecahan tetap dari lingkaran penuh — sudutnya dibagi 360 — yang diterapkan pada ukuran lingkaran yang bersesuaian: sudut 60 derajat adalah seperenam lingkaran, 90 derajat seperempatnya, dan 180 derajat setengahnya. Yang menjadikan halaman ini berharga justru baris-baris yang datang dengan kejutan kecil. Potongan 60 derajat dari lingkaran berjari-jari 5 cm punya luas 13,09 cm² dan busur 5,236 cm, tetapi tali busurnya tepat 5 cm — sama persis dengan jari-jarinya — karena tali busur adalah 2r dikali sinus setengah sudutnya, dan sinus 30 derajat tepat setengah, sehingga angka 2 dan setengah itu saling menghapus. Enam potongan seperti itu yang disusun ujung ke ujung membentuk segi enam beraturan, dan itulah halaman berikutnya. Potongan seperempat lingkaran berjari-jari 5 cm punya luas 19,635 cm² dan busur 7,854 cm, sedangkan tali busurnya 7,0711 cm, yaitu 5√2 — angka yang sama yang dicetak halaman persegi untuk diagonalnya, karena dua jari-jari dan tali busur itu memang membentuk segitiga siku-siku sama kaki. Setengah lingkaran berjari-jari 5 cm memberi luas 39,2699 cm² dan busur 15,708 cm, dan tali busurnya tepat 10 cm: pada sudut 180 derajat kedua ujung busurnya berhadapan, sehingga garis lurus di antara keduanya melewati pusat dan panjangnya 2r. Potongan 120 derajat dari lingkaran berjari-jari 6 cm punya luas 37,6991 cm², busur 12,5664 cm, dan tali busur 10,3923 cm, yaitu 6√3 — persis diagonal pendek segi enam beraturan bersisi 6, karena tiga potongan seperti itu membentuk setengah segi enam. Dan potongan 360 derajat tidak lain adalah lingkaran penuhnya: luasnya 78,5398 cm² dan busurnya 31,4159 cm — angka-angka yang sama yang dicetak halaman lingkaran untuk jari-jari 5 — sementara tali busurnya 0, karena kedua ujung busurnya sudah bertemu. Nol itu jawaban yang benar dan bukan kegagalan, dan ia menunjukkan bahwa luas dan tali busur tidak berhubungan sama sekali: yang satu berada di puncaknya tepat ketika yang lain berada di titik terendahnya. Tidak ada satu pun bacaan di halaman ini yang digolongkan ke dalam kelas-kelas; yang ada hanyalah tiga bilangan. Yang menentukan apakah Anda memerlukan halaman ini adalah apakah bentuk yang sedang Anda ukur berupa potongan lingkaran yang dibatasi dua jari-jari — kalau yang Anda punya justru daerah antara tali busur dan busurnya, itu tembereng, dan ada halamannya sendiri di sebelah.
Juring umum, dari seperenam lingkaran sampai lingkaran penuh
| Jari-jari (cm) | Sudut pusat (°) | Luas (cm²) | Panjang busur (cm) | Tali busur (cm) |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 60 | 13.09 | 5.236 | 5 |
| 5 | 90 | 19.635 | 7.854 | 7.0711 |
| 5 | 180 | 39.2699 | 15.708 | 10 |
| 5 | 360 | 78.5398 | 31.4159 | 0 |
| 10 | 90 | 78.5398 | 15.708 | 14.1421 |
| 6 | 120 | 37.6991 | 12.5664 | 10.3923 |
| 12 | 270 | 339.292 | 56.5487 | 16.9706 |
| 5 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Delapan juring, dan dua kolom pertama adalah kedua masukannya — itu perlu disebut karena setiap tabel lain di kelompok ini menyembunyikan masukannya di dalam bentuknya alih-alih mencetaknya. Baris pertama adalah yang dimuat halaman ini, dan itulah yang perlu dibaca lebih dulu: pada 60 derajat tali busurnya tepat 5, sama dengan jari-jarinya, karena sinus 30 derajat tepat setengah. Baris keempat adalah lingkaran penuhnya, dan luas serta panjang busurnya persis seperti yang dicetak halaman lingkaran untuk jari-jari 5 — 78,5398 dan 31,4159 — sementara tali busurnya 0, karena kedua ujungnya sudah bertemu. Baris kelima adalah lingkaran lain pada sudut lain dengan luas yang sama dengan baris keempat: jari-jari 10 cm pada 90 derajat menutupi 78,5398 sentimeter persegi, sama dengan yang ditutupi lingkaran 5 cm secara penuh — pengingat bahwa luasnya bergantung pada kedua masukan. Baris ketujuh sudah melewati pertengahan, ketika tali busurnya mengukur lintasan pendek melintasi potongan yang tiga perempat lingkaran; halaman ini menghitungnya tanpa keluhan, dan menentukan daerah mana yang dipotong oleh tali busur itu adalah tugas halaman tembereng, bukan halaman ini. Baris terakhir adalah sudut 0, ketika potongannya mengempis menjadi satu jari-jari saja dan ketiga bacaannya nol. Setiap angka di sini dihitung ulang dari jari-jari dan sudutnya ketika halaman dibangun, dalam sentimeter dan derajat, dan keempat angka desimalnya adalah keempat angka desimal yang sama yang dipakai panel hasil. Tabel ini memakai titik sebagai pemisah desimal, sesuai standar sistem.
Rumus
A = (θ ÷ 360) × πr² L = (θ ÷ 360) × 2πr c = 2r × sin(θ ÷ 2)
- Jari-jari
- Jarak dari pusat ke tepi lengkungnya, dalam sentimeter. Setengah dari sisi lurus potongan itu, dan satu-satunya angka yang mengatakan seberapa besar lingkaran asal potongannya
- Sudut pusat
- Sudut antara kedua sisi lurusnya, diukur di pusat, dalam derajat. Bersama jari-jari ia menentukan potongannya secara lengkap, dan inilah angka yang mengatakan berapa bagian lingkaran yang Anda ambil — 90 berarti seperempatnya, 60 berarti seperenamnya
- Luas
- Permukaan yang ditutupi potongannya, dalam sentimeter persegi. Nilainya adalah pecahan lingkaran dikali luas lingkaran penuhnya, dan dari ketiga keluaran hanya inilah yang mengikuti kuadrat jari-jari: jari-jarinya digandakan, luasnya naik empat kali
- Panjang busur
- Jarak menelusuri tepi lengkungnya, dalam sentimeter. Pecahan lingkaran yang sama, kali ini diterapkan pada keliling lingkaran alih-alih luasnya — jadi ia mengikuti jari-jari dan bukan kuadratnya, dan hasilnya tepat sama dengan jari-jari ketika sudutnya satu radian
- Tali busur
- Garis lurus dari salah satu ujung busur ke ujung yang lain, dalam sentimeter. Ia adalah sisi datar potongan itu, dan satu-satunya dari ketiga keluaran yang memerlukan trigonometri dan bukan sekadar pecahan: nilainya dua kali jari-jari dikali sinus setengah sudutnya
- sin(θ ÷ 2)
- Sinus setengah sudutnya, dan yang perlu diingat adalah setengahnya dan bukan sudut penuhnya — tali busur bersama kedua jari-jari membentuk segitiga sama kaki, dan menarik garis dari pusat ke tengahnya membagi dua sudutnya sekaligus tali busurnya
- θ ÷ 360
- Pecahan lingkaran penuh yang diambil potongan itu. Inilah faktor yang dipakai bersama oleh luas dan panjang busur, dan itulah sebabnya keduanya tidak lain adalah salinan mengecil dari ukuran lingkaran itu sendiri
- Empat angka desimal
- Seberapa lebar setiap bacaan dituliskan. Luas dan panjang busur membawa π sehingga hampir tidak pernah berhenti; tali busur hanya eksak pada sudut-sudut yang sinusnya eksak, dan itulah sebabnya 60 derajat dan 180 derajat keluar sebagai bilangan bersih sementara sebagian besar sudut lain tidak
Ketiga keluaran menjawab tiga pertanyaan berbeda tentang potongan yang sama, dan memilih yang tepat adalah sebagian besar pekerjaannya. Luas untuk apa pun yang dibeli atau dihitung menurut permukaannya: sepotong pizza yang dihargai menurut loyangnya, sebidang tanah berbentuk baji di antara dua pagar yang bertemu di sudut, kaca yang dipotong mengikuti rangka lengkung, atau bagian medan pandang kamera yang dilewatkan oleh satu setelan rana. Panjang busur untuk apa pun yang mengikuti lengkungan: panjang lis yang dibutuhkan mengelilingi meja lengkung, pagar di sepanjang batas yang menggembung, sabuk yang melilit sebagian pulley, atau jarak yang ditempuh satu titik di tepi roda ketika rodanya berputar sebesar sudut tertentu. Tali busur untuk garis lurusnya — lebar sudu kipas di ujungnya, sisi datar sepotong kue yang bersandar di piring, bentang sebuah lengkungan pintu, atau seberapa jauh dua titik pada lingkaran berpisah setelah keduanya diputar dengan sudut yang sama dari pusat yang sama. Dan ada satu pemakaian keempat yang menembus ketiganya: juring adalah satuan yang menjadi bahan bagi banyak sekali benda bundar — diagram lingkaran tidak lain adalah kumpulan juring, segi enam adalah enam juring, dan gigi roda gigi adalah satu juring yang ujung runcingnya dipangkas.
Contoh hitungan
Potongan 60 derajat dari lingkaran 5 cm
- Pecahan lingkaran: 60 ÷ 360 = 1/6
- Luas: (1/6) × π × 5² = 25π ÷ 6 = 13,0899…, yang dibulatkan menjadi 13,09
- Panjang busur: (1/6) × 2π × 5 = 10π ÷ 6 = 5,2359…, yang dibulatkan menjadi 5,236
- Tali busur: 2 × 5 × sin(30°) = 10 × 0,5 = 5
Masukan yang dimuat halaman ini saat dibuka, dan baris yang memperlihatkan apa yang sedang dilakukan pecahan itu: potongan 60 derajat tepat seperenam lingkaran, jadi luasnya seperenam dari 25π dan busurnya seperenam dari 10π. Tali busurnya bagian yang layak direnungkan sebentar — hasilnya tepat 5, sama dengan jari-jarinya, karena sinus 30 derajat tepat setengah dan angka 2 bertemu setengah itu lalu keduanya saling menghapus. Enam potongan seperti ini yang disusun ujung ke ujung membentuk segi enam beraturan, dan itulah halaman di sebelahnya.
Seperempat lingkaran 5 cm
- Pecahan lingkaran: 90 ÷ 360 = 1/4
- Luas: 25π ÷ 4 = 19,6349…, yang dibulatkan menjadi 19,635
- Panjang busur: 10π ÷ 4 = 7,8539…, yang dibulatkan menjadi 7,854
- Tali busur: 2 × 5 × sin(45°) = 10 × 0,7071068 = 7,0710678…, yang dibulatkan menjadi 7,0711
Seperempat lingkaran. Tali busur juring 90 derajat adalah sisi miring segitiga siku-siku yang kedua kakinya sama dengan jari-jarinya, jadi panjangnya r√2 — di sini 5√2, angka 7,0711 yang sama yang dicetak halaman persegi untuk diagonalnya dan angka yang sama yang akan dibutuhkan persegi di dalam lingkaran pada halaman lingkaran. Tiga halaman, satu angka, dan ketiganya adalah segitiga yang sama dilihat dari sisi yang berbeda.
Setengah lingkaran
- Pecahan lingkaran: 180 ÷ 360 = 1/2
- Luas: 25π ÷ 2 = 39,2699…, yang dibulatkan menjadi 39,2699
- Panjang busur: 10π ÷ 2 = 15,7079…, yang dibulatkan menjadi 15,708
- Tali busur: 2 × 5 × sin(90°) = 10 × 1 = 10
Sudut ketika tali busur berhenti menjadi tali busur dan menjadi diameter: kedua ujung busurnya kini saling berhadapan, sehingga garis lurus di antara keduanya melewati pusat dan panjangnya 2r. Sinus 90 derajat tepat 1, dan itulah sebabnya jawabannya bilangan bersih. Setiap angka di baris ini adalah separuh dari baris lingkaran penuh di bawahnya, kecuali tali busurnya, yang justru berada di puncaknya di sini — di atas 180 derajat tali busurnya menyusut lagi walaupun luasnya terus bertambah.
Sepertiga lingkaran 6 cm
- Pecahan lingkaran: 120 ÷ 360 = 1/3
- Luas: 36π ÷ 3 = 12π = 37,6991…, yang dibulatkan menjadi 37,6991
- Panjang busur: 12π ÷ 3 = 4π = 12,5664…, yang dibulatkan menjadi 12,5664
- Tali busur: 2 × 6 × sin(60°) = 12 × 0,8660254 = 10,3923048…, yang dibulatkan menjadi 10,3923
Sepertiga lingkaran berjari-jari 6, dan baris yang menghubungkan halaman ini dengan halaman di sebelahnya. Tali busurnya 6√3, tepat diagonal pendek segi enam beraturan bersisi 6 — dan itu bukan kebetulan: tiga potongan seperti ini membentuk setengah segi enam, dan enam potongannya membentuk segi enam penuh. Luasnya yang 12π dan busurnya yang 4π adalah hal lain yang perlu dicatat: ketika pecahannya keluar rapi, jawabannya menyimpan π dan membuang sisanya.
Lingkaran penuh
- Pecahan lingkaran: 360 ÷ 360 = 1
- Luas: 1 × π × 5² = 25π = 78,5398…, yang dibulatkan menjadi 78,5398
- Panjang busur: 1 × 2π × 5 = 10π = 31,4159…, yang dibulatkan menjadi 31,4159
- Tali busur: 2 × 5 × sin(180°) = 10 × 0 = 0
Juring 360 derajat adalah lingkaran penuhnya, dan luas serta panjang busurnya persis seperti yang dicetak halaman lingkaran untuk jari-jari 5 — 78,5398 dan 31,4159 yang sama. Memang harus begitu: juring yang mengambil seluruh lingkaran adalah lingkaran itu sendiri. Tali busurnya yang menarik. Nilainya 0, dan itu jawaban yang benar dan bukan kegagalan: kedua ujung busurnya sudah berputar sampai bertemu, sehingga garis lurus di antara keduanya tidak punya panjang sama sekali. Tali busur bisa nol sementara luasnya berada di puncaknya — kedua ukuran itu tidak berhubungan satu sama lain.
Batasan
Halaman ini hanya untuk juring: dua jari-jari lurus dan busur di antara keduanya, pada lingkaran yang datar. Tembereng — daerah antara sebuah tali busur dan busurnya, yaitu yang tersisa kalau segitiga itu Anda potong dari potongan ini — adalah bentuk lain dengan halamannya sendiri di sebelah. Bacaannya dalam sentimeter dan sentimeter persegi apa pun setelan unitnya, jadi jari-jari yang Anda isikan dalam inci kembali sebagai jawaban sentimeter yang harus Anda konversi sendiri; sudutnya dalam derajat dan unitnya bisa diganti ke radian atau gradian, tetapi hasilnya selalu dihitung dari derajat. Sudut di atas 360 derajat ditolak dan bukan diputar ulang: setelah melewati satu putaran penuh ada lebih dari satu cara untuk membaca potongan mana yang Anda maksud, dan halaman ini lebih memilih mengatakannya daripada menebak. Empat angka desimal adalah lebar tampilan dan bukan klaim tentang ketelitian — luas dan panjang busur membawa π dan hampir tidak pernah berhenti, dan tali busur hanya eksak pada sudut-sudut yang sinusnya eksak. Tali busur mengukur garis lurus melintasi potongan itu, jadi untuk sudut di atas 180 derajat ia mengukur lintasan pendek melintasi potongan yang lebih dari setengah lingkaran; itu benar, tetapi jarang itulah yang ada dalam pikiran orang yang sedang menggambar diagram lingkaran. Tidak ada bagian di sini yang menangani potongan elips atau lengkungan bukan lingkaran lainnya, potongan yang ujungnya tumpul, atau ketebalan potongan benda nyata seperti kue atau sepotong keju.
Pertanyaan yang sering diajukan
- Mengapa halaman ini butuh dua masukan sedangkan halaman lingkaran hanya butuh satu?
- Karena juring tidak ditentukan oleh satu angka. Lingkaran ditentukan oleh satu angka: beri jari-jarinya dan Anda tahu segalanya tentang lingkaran itu. Juring adalah lingkaran yang sebagian digigit, dan seberapa besar gigitannya harus disebutkan terpisah — potongan 30 derajat dari lingkaran besar dan potongan 180 derajat dari lingkaran kecil adalah dua bentuk yang sama sekali berbeda. Jari-jari menentukan lingkarannya dan sudut pusat menentukan berapa banyak bagian yang Anda ambil, jadi keduanya diperlukan dan tidak ada yang bisa dihitung dari yang lain.
- Mengapa tali busurnya tepat sama dengan jari-jari pada sudut 60 derajat?
- Karena tali busurnya adalah 2r dikali sinus setengah sudutnya, dan pada 60 derajat setengah sudutnya 30 derajat, yang sinusnya tepat setengah. Angka 2 dan setengah itu saling menghapus dan yang tersisa adalah r. Ini salah satu dari sedikit sudut yang tali busurnya keluar sebagai bilangan bulat, dan itulah sebabnya segi enam bisa bekerja: enam potongan 60 derajat yang disusun ujung ke ujung menghasilkan bentuk yang setiap sisinya — keenam jari-jari dan keenam tali busurnya — sama panjang.
- Apa bedanya juring dan tembereng?
- Juring adalah potongan yang dibatasi dua jari-jari dan sebuah busur, seperti sepotong kue. Tembereng adalah daerah antara sebuah tali busur dan busurnya — yaitu yang tersisa dari potongan tadi setelah segitiga yang dibentuk dua jari-jari dan tali busur itu dipotong. Halaman tembereng di sebelah menghitung daerah yang lain itu, dan luasnya adalah luas halaman ini dikurangi segitiga tersebut.
- Dari ketiga bacaan itu, yang mana yang saya perlukan?
- Luas kalau potongan itu berupa permukaan — sepotong pizza, sebidang tanah berbentuk baji, sekeping kaca. Panjang busur kalau ada sesuatu yang mengikuti lengkungannya — lis yang mengelilingi meja lengkung, pagar pada batas yang menggembung, sabuk yang melilit sebagian pulley. Tali busur kalau Anda memerlukan garis lurus melintasi potongan itu — lebar sudu kipas di ujungnya, bentang sebuah lengkungan pintu, atau seberapa jauh dua titik di tepi lingkaran berpisah.
- Tali busurnya 0 untuk lingkaran penuh. Apakah itu bug?
- Bukan, itu jawaban yang benar. Pada 360 derajat kedua ujung busurnya sudah berputar penuh sampai bertemu, sehingga garis lurus di antara keduanya tidak punya panjang. Ada baiknya melihat bahwa luasnya berada di puncaknya — seluruh lingkaran — pada saat yang sama tali busurnya berada di titik terendahnya, karena kedua ukuran itu tidak berhubungan satu sama lain. Hanya tali busur yang berperilaku begitu; panjang busurnya justru menjadi keliling lingkaran.
- Bisakah saya memasukkan sudutnya dalam radian?
- Bisa, pilihan unit di sebelah sudut menerima derajat, radian, atau gradian, dan mengubah apa pun yang Anda ketik ke derajat sebelum menghitung apa pun. Entri di tabel referensi semuanya dalam derajat, jadi entri radian sekitar 1,047 adalah potongan yang sama dengan baris 60 derajat. Tidak ada yang berubah pada keluarannya karena unit — luasnya dalam sentimeter persegi dan panjang busur serta tali busurnya dalam sentimeter, mana pun unit yang Anda pakai.
Referensi
- Circular sector — the region bounded by two radii and an arc, with the area and the arc length this page computes and the fraction-of-the-circle form of both — Wolfram MathWorld (United States)
- Circle — the shape the sector is cut from, and the page next door where any one of four measurements gives the other three — Wolfram MathWorld (United States)
- Circular segment — the region between a chord and its arc, which is this wedge with the triangle removed, and the shape the page next door computes — Wolfram MathWorld (United States)