Geometri dan Pengukuran

Jawaban: B

Rangka (lebar 8 cm = 0,08 m) tidak hanya mengelilingi panel di sisi luar, tetapi juga menyekat di antara sel-sel surya layaknya sebuah grid (berdasarkan pola perhitungan tipe soal ini).

1. Menghitung Lebar Total (Horizontal / Kolom):
Diketahui ada 4 kolom sel (kaca).
Jumlah rangka vertikal yang menyekat 4 kolom adalah $4 + 1 = 5$ buah rangka.
Lebar Panel = $(4 \times 0,65 \text{ m}) + (5 \times 0,08 \text{ m}) = 2,6 \text{ m} + 0,4 \text{ m} = 3,00$ m.

2. Menghitung Tinggi Total (Vertikal / Baris):
Diketahui ada $x$ sel dalam satu kolom (berarti ada $x$ baris).
Jumlah rangka horizontal yang menyekat $x$ baris adalah $(x + 1)$ buah rangka.
Tinggi Panel = $(x \times 0,65 \text{ m}) + ((x + 1) \times 0,08 \text{ m})$
Tinggi Panel = $0,65x + 0,08x + 0,08 = 0,73x + 0,08$ m.

Fungsi Luas Permukaan Panel $f(x)$:
$f(x) = \text{Lebar} \times \text{Tinggi}$
$f(x) = 3 \times (0,73x + 0,08) = 2,19x + 0,24$

Jawaban: C

Kita cari tahu dulu jumlah baris dan kolom pastinya.
Rasio Baris (B) : Kolom (K) = 3 : 2.
Maka, $B = 3n$ dan $K = 2n$.

Total sel = $B \times K$
$24 = 3n \times 2n$
$24 = 6n^2$
$n^2 = 4 \implies n = 2$.

Berarti: Baris = 6 buah, Kolom = 4 buah.

1. Lebar Panel (Kolom):
(Sama seperti perhitungan di soal nomor 1 karena kolomnya sama-sama 4).
Lebar = 3,00 m.

2. Tinggi Panel (Baris):
Terdapat 6 sel vertikal, berarti ada $6 + 1 = 7$ rangka horizontal.
Tinggi = $(6 \times 0,65) + (7 \times 0,08) = 3,90 + 0,56 = 4,46$ m.

Luas panel surya adalah $3,00 \times 4,46$.

Jawaban: C

Langkah pertama, cari tahu banyaknya kolom berdasarkan informasi lebar panel = 3 meter (300 cm).

Misalkan $k$ adalah banyak sel dalam satu baris (kolom). Banyak rangka adalah $k + 1$.
Lebar Panel = $(k \times 65) + ((k + 1) \times 8) = 300$
$65k + 8k + 8 = 300$
$73k = 292$
$k = 4 \text{ kolom}$.

Diketahui perbandingan Baris : Kolom = 5 : 2.
Karena Kolom = 4 (dua kali lipat angka rasio), maka Baris = 10.

Total sel surya = Baris $\times$ Kolom = $10 \times 4 = 40$ buah.

Jawaban: C

Langkah 1: Menentukan Kebutuhan Luas Sel
Diketahui 1 m² sel menghasilkan 400 watt. Untuk menghasilkan 800 watt, dibutuhkan murni luas sel sebesar 2 m².
Luas 1 sel baru = $0,5 \text{ m} \times 0,5 \text{ m} = 0,25 \text{ m}^2$.
Banyak sel yang dibutuhkan = $\frac{2}{0,25} = 8$ buah sel.

Langkah 2: Menentukan Formasi Susunan Minimal
Sebanyak 8 buah sel harus disusun. Pertanyaannya adalah mencari "luas minimal". Untuk menekan area rangka seefisien mungkin, susunannya harus paling mendekati bentuk persegi/kotak. Terdapat dua cara menyusun 8 sel:
- Formasi memanjang $1 \times 8$
- Formasi kotak $2 \times 4$ (ini yang paling optimal meminimalkan rangka).

Mari kita hitung luas formasi $2 \times 4$ dengan sel berukuran 50 cm (0,5 m) dan rangka tetap 8 cm (0,08 m):

Sisi Pendek (2 sel, 3 rangka):
$= (2 \times 0,5) + (3 \times 0,08) = 1,00 + 0,24 = 1,24$ m.

Sisi Panjang (4 sel, 5 rangka):
$= (4 \times 0,5) + (5 \times 0,08) = 2,00 + 0,40 = 2,40$ m.

Maka, dimensi luas panel surya minimal adalah $1,24 \times 2,40$.
(Jika kita menggunakan formasi 1x8, ukurannya menjadi $0,66 \times 4,72$ yang secara matematika akan memakan luas total lebih besar karena pemborosan rangka).