Kalkulus 1 : Metoda Kulit Tabung

00:10:31
https://www.youtube.com/watch?v=4XOLw2WyLUw

Summary

TLDRThis video tutorial explains the shell method in calculus for determining the volume of solids formed by revolving a region around an axis. It uses the analogy of an onion with multiple layers to describe the process of cutting and calculating the volume of thin cylindrical shells that make up a solid. Specific examples include calculating the volume of a cone and regions bounded by parabolas when rotated about an axis, and setting up integrals for these calculations, ultimately demonstrating the effective use of this method.

Takeaways

  • 🧅 The shell method draws inspiration from the layers of an onion.
  • 📏 To find volume, consider thin cylindrical shells.
  • 🔍 Start by calculating the volume of one thin layer.
  • ⏳ For a cone, use the formula V = (1/3)πr²h.
  • 🌀 Rotate regions to create solid figures.
  • 🔔 Setting up the integrals is key in calculating volume.
  • ❓ The relationship between height and radius is used in calculations.
  • 🔀 Comparing upper and lower curves aids in volume determination.
  • 📊 Integrals are evaluated across defined limits for accurate results.
  • 🔍 Practice with various shapes helps solidify understanding.

Timeline

  • 00:00:00 - 00:05:00

    In this segment, the method of cylindrical shells is introduced using an analogy of an onion. The presenter explains how to calculate the volume of a thin shell by treating it like a layer of an onion, emphasizing the need to sum the volumes of all layers. A thin layer of a cylindrical shell is conceptualized, with the inner radius denoted as 'er' and the thickness as 'Delta er', leading to a formula for the volume of this thin layer as 2πr * Delta er * height.

  • 00:05:00 - 00:10:31

    The presenter continues by applying the method to calculate the volume of a cone, verifying the formula V = 1/3πr²h using integration. The process involves analyzing the volume generated when a cross-section of the cone is revolved around an axis, leading to the integration of a derived expression to confirm the expected volume. Lastly, a practical example involving the rotation of a region bounded by parabolas is discussed, showing how to derive the volume using the cylindrical shell method.

Mind Map

Video Q&A

  • What is the shell method?

    The shell method is a technique used to calculate the volume of solids of revolution by summing the volumes of cylindrical shells.

  • How do you calculate the volume of a single thin layer?

    By assuming the thin layer as a cylindrical shell, you calculate its volume using the formula: Volume = Circumference x Thickness x Height.

  • What formula is used to calculate the volume of a cone?

    The formula for the volume of a cone is V = (1/3)πr²h.

  • How is volume calculated for regions bounded by curves?

    Volume can be calculated by integrating the difference between the upper and lower curve equations, multiplied by the radius of rotation.

View more video summaries

Get instant access to free YouTube video summaries powered by AI!
Subtitles
id
Auto Scroll:
  • 00:00:01
    Hai kalau masih bersama saya aleams bara
  • 00:00:04
    dalam ma1101 matematika 1A Pada
  • 00:00:08
    kesempatan kali ini kita akan membahas
  • 00:00:10
    mengenai metode kulit tabung Mari kita
  • 00:00:15
    saksikan bersama-sama Oke kita akan
  • 00:00:18
    mengambil inspirasi dari sepotong bawang
  • 00:00:23
    Kenapa bahwa apa yang kita amati dari
  • 00:00:26
    bawang ini kita lihat bahwa ini ketika
  • 00:00:30
    bawang ini dipotong-potong
  • 00:00:32
    Hai terlihat bahwa di dalamnya ini
  • 00:00:35
    terdiri dari lapisan-lapisan ada lapisan
  • 00:00:38
    yang paling luar kemudian lebih dalam
  • 00:00:40
    dan seterusnya Nah si ini akan kita
  • 00:00:45
    pergunakan jadi caranya adalah kita akan
  • 00:00:48
    memotong-motong Bendanya dengan cara
  • 00:00:51
    seperti kulit bawang ini kayak untuk
  • 00:00:54
    lebih jelasnya Mari kita lihat Oke
  • 00:00:57
    misalkan kita punya objek benda seperti
  • 00:01:00
    ini udah ini terdiri dari beberapa
  • 00:01:02
    lapisan seperti halnya lapisan bawang
  • 00:01:06
    yang tadi kita lihat nah nah sekarang
  • 00:01:09
    kita ingin memahami satu lapis sini
  • 00:01:11
    Bagaimana cara kita menghitung volume
  • 00:01:14
    nya kalau kita tahu bagaimana cara
  • 00:01:15
    menghitung volume untuk satu lapis maka
  • 00:01:19
    untuk volume keseluruhan benda ini akan
  • 00:01:22
    kita hitung dengan cara menjumlahkan
  • 00:01:24
    volume Volume dari setiap lapisan Nah
  • 00:01:28
    sekarang akan kita tinjau salah satu
  • 00:01:30
    lapisnya telah kita lihat
  • 00:01:32
    lapisan yang paling luar ini kita akan
  • 00:01:34
    mencoba untuk menghitung volume nya aku
  • 00:01:38
    Hai kayak misalkan si Lapisan ini sangat
  • 00:01:42
    sangat tipis sehingga tebal dari
  • 00:01:45
    lapisannya ini banget sehingga jarak
  • 00:01:49
    dari titik pusat ke ujung ataupun ke
  • 00:01:53
    ujung yang satunya lagi itu enggak
  • 00:01:55
    terlalu Beda Dan kita bisa asumsikan
  • 00:01:56
    bahwa jaraknya dari pusat ke ujung
  • 00:02:00
    adalah er kemudian si tipisnya ini si
  • 00:02:04
    tebalnya ini kita misalkan sebagai Delta
  • 00:02:07
    er nah dalam situasi seperti ini
  • 00:02:09
    bagaimana kita menghitung volume satu
  • 00:02:11
    elemen satu lapis yang tipis ini
  • 00:02:15
    acaranya kita akan potong si silinder
  • 00:02:19
    yang kosong ini kita potong tipe pada
  • 00:02:22
    garis yang terputus-putus ini
  • 00:02:24
    Hai kemudian kita akan buka kita buka
  • 00:02:28
    kemudian kita bentangkan kita bentangkan
  • 00:02:31
    seperti ini Nah kalau kita bentangkan
  • 00:02:33
    seperti ini maka panjang dari balok ini
  • 00:02:39
    dia berkorespondensi dengan keliling
  • 00:02:42
    dari lingkaran ini ya keliling dari
  • 00:02:45
    lingkaran ini karena tadi jari-jarinya
  • 00:02:47
    adalah er maka kelilingnya berapa
  • 00:02:50
    kelilingnya adalah dua biar jadi panjang
  • 00:02:53
    ini adalah dua PR kemudian tebalnya ada
  • 00:02:57
    Delta er kemudian kita misalkan ini
  • 00:03:00
    tingginya adalah teknik kalau ini kita
  • 00:03:02
    tinjau sebagai balok maka untuk
  • 00:03:05
    menghitung volume balok tinggal kita
  • 00:03:07
    lakukan panjang kali lebar kali tinggi
  • 00:03:09
    Jadi dua Pierre dikali Delta m dikali
  • 00:03:13
    dengan teh itulah volume 1 lapis tipis
  • 00:03:19
    Sekarang kita akan coba terapkan
  • 00:03:22
    pengamatan ini untuk menghitung
  • 00:03:24
    sebelumnya suatu benda suatu benda putar
  • 00:03:27
    metoda ini karena bentuknya adalah
  • 00:03:31
    menyerupai kulit tabung sering juga
  • 00:03:33
    disebut sebagai metode kulit tabung
  • 00:03:36
    hai oke Katakanlah kita ingin menghitung
  • 00:03:39
    volume dari sebuah kerucut scrutiny bisa
  • 00:03:42
    kita tinjau sebagai objek atau benda
  • 00:03:46
    pejal yang kita dapatkan dengan cara
  • 00:03:48
    memutar daerah yang berwarna biru ini
  • 00:03:51
    Katakanlah screw cutnya ini alasnya
  • 00:03:55
    punya jari-jari R kemudian dia tingginya
  • 00:03:58
    adalah hak kita ingin mencoba menghitung
  • 00:04:02
    volume kerucut dengan alas r dan tinggi
  • 00:04:05
    hak anda sudah tahu formula dari sejak
  • 00:04:09
    SD mungkin ya volume kerucut itu apa
  • 00:04:12
    sepertiga
  • 00:04:14
    G2 Salah sekali tinggi alasnya berbentuk
  • 00:04:17
    lingkaran jadi seperti Javier kuadrat
  • 00:04:19
    hak kita ingin verifikasi dengan
  • 00:04:22
    integral bahwa rumus yang kita dapatkan
  • 00:04:25
    dulu itu ya ada alasannya Mari kita
  • 00:04:30
    lihat oke nah kita ambil
  • 00:04:35
    Ayo kita potong-potong dengan cara
  • 00:04:37
    mendatar dengan cara mendaftar
  • 00:04:39
    sepertinya oke
  • 00:04:41
    Hai nah kemudian kita akan putar
  • 00:04:45
    tanyakan kita akan memutar daerah yang
  • 00:04:47
    biru ini ya Nah maka untuk memahami
  • 00:04:50
    apa-apa atau volume dari keseluruhan
  • 00:04:53
    ketika diputar kita cukup menganalisis
  • 00:04:56
    untuk satu potong ketika diputar
  • 00:04:58
    hasilnya seperti apa Nah kalau potongan
  • 00:05:01
    ini diputar maka kita akan dapatkan
  • 00:05:04
    sebuah kulit tabung seperti yang tadi
  • 00:05:07
    kita hitung volumenya untuk menghitung
  • 00:05:09
    volume kulit tabung ini kita perlukan
  • 00:05:12
    apa jari-jari dan eh
  • 00:05:16
    Hai tingginya Nah kalau kami jarak dari
  • 00:05:19
    sini ke sini jadinya apa jari-jarinya
  • 00:05:22
    kalau kita misalkan si elemen yang biru
  • 00:05:24
    tua ini berjarak kiye dari sumbu x maka
  • 00:05:27
    jari-jarinya adalah y Bagaimana dengan
  • 00:05:30
    tingginya atau panjang kesini ini sama
  • 00:05:33
    dengan panjang dan apa elemen yang biru
  • 00:05:38
    Ini nah ini segaris ini itu punya
  • 00:05:41
    kemiringan ini kan tadi ini HK keatas er
  • 00:05:45
    jadi kemiringannya adalah rh-nol-d
  • 00:05:48
    Hai Kalau Anda hitung dengan teliti ini
  • 00:05:51
    persamaan garisnya y = r berhak X atau
  • 00:05:55
    bisa diteruskan sebagai x = h r y nah
  • 00:05:59
    ini aksi tekan menyatakan jarak
  • 00:06:01
    horizontal ini menunjukkan apa berarti
  • 00:06:03
    ketika tingginya Y jarak dari sini ke
  • 00:06:06
    sini adalah happen er dikali Y jarak
  • 00:06:10
    dari sini ke situ berarti sip elemen
  • 00:06:13
    yang birunya adalah ha dikurangi ini
  • 00:06:17
    atau h
  • 00:06:19
    hai hai ini dikurangi dengan hpair
  • 00:06:21
    dikali y dah mp3si volume 1 kulit ini
  • 00:06:27
    berapa
  • 00:06:30
    Enggak tadi kita potong nah jadinya 2phi
  • 00:06:34
    jari-jari jari-jari nya y Jadi dua piye
  • 00:06:38
    kemudian dikali dengan panjang ini
  • 00:06:40
    tinggi dari si kulit tabung ini
  • 00:06:43
    tingginya tadi adalah ha dikurangi hpr
  • 00:06:46
    kali ya jadi satu kulit yang ini
  • 00:06:51
    volumenya adalah ini nah surga kalau
  • 00:06:55
    kita Hitung volume keseluruhannya dengan
  • 00:06:58
    integral dia akan menyerupai ekspresi
  • 00:07:02
    ini jadi volumenya lah integral dari
  • 00:07:06
    ekspresi yang serupa dengan deltanya
  • 00:07:08
    diganti dengan yay dengan Gaye kemudian
  • 00:07:11
    kita perlu integralkan dari nol sampai
  • 00:07:13
    er kenapa dari nol sampai er karena
  • 00:07:17
    elemen-elemen horizontal yang seperti
  • 00:07:19
    itu kita peroleh dari mana kemana dari
  • 00:07:22
    yang paling rendah yang y = 0 sampai
  • 00:07:26
    yang paling tinggi karena ini tadi
  • 00:07:29
    panjang
  • 00:07:30
    er fethiye tentunya itulah ketika y = r
  • 00:07:34
    dengan demikian kita integralkan dari
  • 00:07:37
    0-6 kalau dihitung Maka hasilnya
  • 00:07:40
    sepertiga PR kuadrat happens seperti
  • 00:07:44
    yang kita harapkan
  • 00:07:48
    Ayo kita lihat contoh berikutnya kita
  • 00:07:50
    misalkan ingin menghitung volume benda
  • 00:07:52
    putar yang dihasilkan dari memutar
  • 00:07:55
    terhadap sumbu-y daerah tertutup yang
  • 00:07:58
    dibatasi oleh parabola Y = X kuadrat dan
  • 00:08:02
    parabola Y = 2 min x kuadrat dan sumbu-y
  • 00:08:06
    kalau kita Gambarkan ini Y = 2 min x
  • 00:08:10
    kuadrat Y = X kuadrat dan ini sungguh
  • 00:08:13
    jadi kita punya daerah yang ini kemudian
  • 00:08:16
    kita mau putar terhadap sumbu-y Nah
  • 00:08:19
    kalau kita ingin menggunakan kulit
  • 00:08:20
    tabung maka yang kita lakukanlah kita
  • 00:08:23
    harus memotong-motong daerahnya sejajar
  • 00:08:26
    dengan sumbu putar jadi karena sumbu
  • 00:08:29
    putarnya adalah sumbu y kita potong
  • 00:08:31
    secara
  • 00:08:33
    Hai vertikal secara dekat terpotong
  • 00:08:36
    secara tegak seperti ini Oke Kemudian
  • 00:08:39
    untuk menghitung volume nya kita hitung
  • 00:08:42
    dulu volume satu elemen ini kita
  • 00:08:44
    bayangkan apa yang kita dapatkan kalau
  • 00:08:45
    kita memutar satu buah elemen yang biru
  • 00:08:49
    Ini hasilnya lebih seperti ini Nah untuk
  • 00:08:54
    menghitung volume nya kita perlu
  • 00:08:56
    jari-jarinya jari-jarinya adalah hex dah
  • 00:09:00
    kemudian tingginya tingginya adalah
  • 00:09:03
    kurva atas dikurangi kurva bawah jadi
  • 00:09:06
    satu elemen volume ini volumenya berapa
  • 00:09:09
    2-piece jari-jari 2px dikali dengan ini
  • 00:09:14
    2 min x kuadrat dikurangi dengan x
  • 00:09:17
    kuadrat seperti ini oke nah volume yang
  • 00:09:20
    sesungguhnya Gimana cara menyeduhnya
  • 00:09:22
    kita tinggal integralkan Express ini
  • 00:09:25
    Kemudian integralnya dari berapa sampai
  • 00:09:28
    berapa kita punya elemen yang seperti
  • 00:09:30
    ini mulai dari X yang paling ke
  • 00:09:33
    Ian x = 0 sampai ini x = 1 ini cari saja
  • 00:09:38
    titik potongnya bisa diselesaikan dan x
  • 00:09:41
    y = 1 jadi integral dari 0-1 2px dikali
  • 00:09:46
    2 min 2 x kuadrat DX ya 4 penyakita
  • 00:09:50
    keluarkan kita tinggal mungkin kebakaran
  • 00:09:52
    X kurang x pangkat 3 dan imigran nya
  • 00:09:54
    setengah x kuadrat jangan integralnya
  • 00:09:56
    seperempat x ^ 4 substitusikan satu dan
  • 00:10:00
    nol kita dapatkan hasilnya adalah VCD
  • 00:10:03
    volumenya adalah
  • 00:10:06
    hai oke oke demikian saja penjelasan
  • 00:10:10
    tentang metode kulit
  • 00:10:12
    Hai sambung untuk lebih memahami
  • 00:10:16
    Bagaimana metode ini delapan silahkan
  • 00:10:18
    Anda coba kerjakan soal-soal latihan
  • 00:10:21
    berikut Oke terima kasih atas
  • 00:10:23
    perhatiannya sampai jumpa pada
  • 00:10:25
    video-video selanjutnya saya akan
Tags
  • shell method
  • volume
  • calculus
  • solids of revolution
  • cylindrical shells
  • integration
  • cone volume
  • parabolas
  • mathematical methods
  • geometry