BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Dasar Perancangan Perangkat Lunak

Menurut Pressman (2001, p6), perangkat lunak adalah (1) instruksi (program

komputer) yang ketika dieksekusi akan memberikan fungsi dan performa seperti yang

diinginkan (2) struktur data yang memungkinkan program memanipulasi informasi

secara proporsional, dan (3) dokumen yang menggambarkan operasi dan penggunaan

program.

Menurut Sommerville (2001, p6), perancangan perangkat lunak adalah disiplin

perancangan yang berhubungan dengan semua aspek dari produksi perangkat lunak dari

tahap awal spesifikasi sistem sampai dengan pemeliharaan setelah sistem dalam tahap

berjalan.

2.1.1. Daur Hidup Perangkat Lunak

Salah satu model perancangan perangkat lunak adalah dengan menggunakan

model air terjun (waterfall model). Menurut Sommerville (2001, p45), tahap-tahap

utama dalam model air terjun yang menggambarkan aktivitas dasar pengembangan

perangkat lunak adalah sebagai berikut :

- Analisis dan penentuan kebutuhan.

Tugas, kendala dan tujuan sistem ditentukan melalui konsultasi dengan pemakai

sistem. Kemudian ditentukan cara yang dapat dipahami, baik oleh user maupun

pengembang.

- Desain sistem dan perangkat lunak.

11

Proses desain sistem terbagi dalam kebutuhan perangkat keras dan perangkat

lunak. Hal ini menentukan arsitektur perangkat lunak secara keseluruhan. Desain

perangkat lunak mewakili fungsi sistem perangkat lunak dalam suatu bentuk

yang dapat ditransformasikan ke dalam satu atau lebih program yang dapat

dieksekusi.

- Implementasi dan pengujian unit.

Dalam tahap ini, desain perangkat lunak direalisasikan dalam suatu himpunan

program atau unit-unit program. Pengujian unit mencakup kegiatan verifikasi

terhadap suatu unit sehingga memenuhi syarat spesifikasinya.

- Integrasi dan pengujian sistem.

Unit program secara individual diintegrasikan dan diuji sebagai satu sistem yang

lengkap untuk memastikan bahwa kebutuhan perangkat lunak telah terpenuhi.

Setelah pengujian, sistem perangkat lunak disampaikan kepada user.

- Pengoperasian dan pemeliharaan.

Secara normal, walaupun tidak selalu diperlukan, tahap ini merupakan bagian

siklus hidup yang terpanjang. Sistem telah terpasang dan sedang dalam

penggunaan. Pemeliharaan mencakup perbaikan kesalahan yang tidak ditemukan

dalam tahap-tahap sebelumnya, meningkatkan implementasi unit-unit sistem dan

mempertinggi pelayanan sistem yang disebabkan oleh ditemukannya kebutuhan

baru.

12

Gambar 2.1. Model Waterfall

Sumber : Sommerville, I. (2001). Software Engineering (6th ed.) Addison

Wesley Publishing Limited, Harlow

2.2. Interaksi Manusia dan Komputer

Pengertian dari Interaksi Manusia dengan Komputer (Human-Computer

Interaction) adalah disiplin ilmu yang berhubungan dengan perancangan, evaluasi

implementasi sistem komputer interaktif yang digunakan oleh manusia serta studi

fenomena-fenomena besar yang berhubungan dengannya (Shneiderman, 1992, p8).

Suatu program aplikasi komputer penting sekali untuk didukung oleh sistem

interaksi manusia komputer yang baik. User harus merasa tidak dipersulit dalam

menggunakan aplikasi tersebut.

Jika perancangan program aplikasi kurang baik, maka hal tersebut dapat

menimbulkan rasa enggan pada pengguna untuk menggunakannya. Hal ini dapat

mengakibatkan tujuan program aplikasi tersebut menjadi tidak tercapai.

ANALISIS

DESAIN

CODING DAN DEVELOPMENT

IMPLEMENTASI TESTING

MAINTENANCE

13

Menurut Shneiderman (1992, p15-18), ada lima kriteria yang harus dimiliki oleh

suatu program sehingga dapat berinteraksi dengan baik dan bersifat user friendly, yaitu :

1. memiliki waktu belajar yang relatif singkat

2. mampu menyajikan informasi yang diperlukan dengan tepat dan jelas

3. mudah untuk dioperasikan oleh user

4. kemudahan untuk mengingat program tersebut walaupun telah lama tidak

mengoperasikannya

5. kepuasan pribadi

Menurut Shneiderman (1992, p72), untuk merancang sebuah sistem interaksi

manusia dan komputer yang baik ada delapan aturan yang harus diperhatikan, yaitu :

1. Bertahan untuk konsisten (strive for consistency)

2. Memperbolehkan user untuk menggunakan jalan pintas (enable frequent user

to use shortcuts)

3. Memberikan umpan balik yang informatif (offer informative feed back)

4. Pengorganisasian yang baik sehingga pengguna mengetahui kapan awal dan

akhir dari suatu aksi (design dialogs to yield closure)

5. Pengguna mampu mengetahui dan menangani kesalahan dengan mudah

(offer simple error handling)

6. Memperbolehkan pengguna mengulangi atau memperbaiki suatu aksi yang

telah dilakukannya (permit easy reversal of actions)

7. Pengguna mampu aktif dalam mengambil langkah selanjutnya bukan hanya

merespon pesan yang muncul (support internal locus of control)

14

8. Mengurangi penghapalan jangka pendek bagi pengguna dengan

memperhatikan kaidah ingatan manusia yang terbatas (reduce short term

memory load)

2.3. Diagram Alir (flowchart)

Diagram alir adalah sebuah skema yang merepresentasikan sebuah algoritma

atau sebuah proses (http://en.wikipedia.org/wiki/Flowchart).

Adapun simbol-simbol dari diagram alir yang digunakan dalam ilmu komputer

seperti pada gambar 2.2.

Gambar 2.2. Simbol-simbol Diagram Alir

Sumber :http://en.wikipedia.org/wiki/Flowchart

Simbol untuk mulai dan selesai Simbol untuk menentukan aliran data yang dilakukan Simbol untuk langkah proses Simbol untuk input ataupun output Simbol untuk merepresentasikan sebuah kondisi atau keputusan. Biasanya berisi pertanyaan ya/tidak atau test benar/salah

15

2.4. Simulasi

Simulasi dari suatu sistem adalah suatu bentuk model operasi sistem tersebut.

Simulasi dibuat sebelum suatu sistem dirubah atau dibangun dengan tujuan mencegah

terjadinya kesalahan konfigurasi dan memprediksi kemungkinan-kemungkinan

terjadinya bottleneck. Bentuk-bentuk simulasi yang biasa digunakan dalam sistem

komputer ada tiga seperti yang diungkapkan oleh Lilja(2003, p183-185) yaitu :

1. Discrete-event Simulation, suatu simulasi yang didasarkan pada satuan waktu

yang discrete.

2. Emulation, simulasi operasi yang dilakukan dalam lingkungan yang berbeda

dengan aslinya.

3. Monte-Carlo Simulation, simulasi yang berubah sepanjang waktu (continue)

hingga mencapai equilibrium.

Pemilihan jenis simulasi yang tepat dapat ditentukan pada tahap pembuatan model.

Secara umum simulasi cocok diterapkan dalam menganalisis sifat acak suatu

sistem. Secara lebih spesifik lagi, suatu sistem dapat disimulasikan jika :

• Mustahil atau mahal melakukan observasi dan percobaan pada sistem yang

nyata.

• Masalah dapat dirumuskan secara matematik tetapi mustahil dipecahkan

secara analitis.

• Sulitnya membangun model matematis yang mungkin diakibatkan kurangnya

pengumpulan data.

Menurut Fishwick (1995, p1), simulasi komputer adalah disiplin ilmu mengenai :

perancangan sebuah model dari suatu sistem fisik, eksekusi model pada komputer

16

digital, dan analisis hasil eksekusi. Untuk dapat mempelajari sebuah sistem harus

terlebih dahulu dibuat modelnya dan dijalankan, sehingga dengan demikian dapat

dimengerti realitas dan semua kompleksitas yang mungkin dihadapi pada sistem tersebut

Simulasi digunakan untuk meminimalkan risiko dari besarnya biaya yang harus

dikeluarkan dan kesalahan-kesalahan fatal dalam dunia nyata. Simulasi menghindari

pemborosan biaya, pemborosan waktu, dan kerusakan akibat teknik tradisional trial-

and-error. Faktanya, simulasi menyediakan sebuah metode analisis yang tidak hanya

formal dan prediktif, tapi juga dapat mengevaluasi dengan akurat performansi dari

sistem yang paling kompleks sekalipun.

2.4.1. Tahapan Kerja Simulasi

Setelah permasalahan simulasi ditentukan, langkah selanjutnya adalah

menjalankan simulasi dari permasalahan tersebut. Menurut Fishwick terdapat beberapa

kegiatan pokok dalam menjalankan simulasi yaitu :

• Pembuatan model. Model adalah representasi dari sistem nyata yang

diperoleh dari observasi maupun pengetahuan tentang sistem yang akan

dimodelkan.

• Eksekusi dari model. Model yang sudah ada diformulasikan dalam algoritma

untuk dieksekusi oleh komputer.

• Analisis hasil output. Merupakan suatu proses interpretasi dari hasil output

simulasi.

Tahapan-tahapan di atas dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

17

Gambar 2.3. Tahapan dalam Simulasi

Sumber : Fishwick, P.A. (1995). Simulation Model Design and Execution : Building

Digital Worlds. Prentice Hall, New Jersey.

2.4.2. Pembangunan Model Suatu Sistem

Model adalah representasi dari sistem sesungguhnya dalam bentuk formulasi

matematik sehingga tidak menimbulkan ambiguitas. Setiap model yang dibangun harus

berdasarkan masalah. Para perancang simulasi harus benar-benar paham tentang sistem

dan permasalahannya sehingga dapat memilih tingkat abstraksi yang sesuai dengan

permasalahan. Untuk mengetahui masalah secara tepat, Kelton (1997, p8) telah

merumuskan beberapa tahapan kerja dalam membangun suatu model, yaitu :

System Under Study

Altered system

Conclusions

Simulation Model

Simulation Experiment

Simulation Analysis

Simulation Study

Real World

18

• Identifikasi masalah, disini diperlukan menulis semua penyebab

permasalahan dan menghasilkan kebutuhan program untuk mensimulasikan

sistem tersebut.

• Perumusan dari masalah, harus membatasi permasalahan dimana yang akan

disimulasikan mana yang tidak. Dari sini kita dapat menentukan tingkat

abstraksi dari model, data-data yang akan dikumpulkan, dan hasil output

yang ingin dituliskan.

• Pengumpulan data baik performa sistem nyata, mencari sumber dari sifat

acak pada sistem, dan sebaran dari sifat acak tersebut. Pada sistem komputer,

kita selalu melakukan observasi terlebih dahulu dalam merancang simulasi.

• Pembangunan model dengan diagram alur atau dengan gambar dan simbol-

simbol.

Perlu diingat bahwa model tidak akan mampu meniru sepenuhnya sistem yang

ada. Hal yang terpenting, model harus menangkap apa saja yang penting dalam

perhitungan performa yang dibuat. Dalam pembuatan model ada dua cara pandang yang

biasanya digunakan yaitu :

• Sintesis, dari cara kerja detil dari sistem kita berusaha meringkas dan

mengelompokkan komponen-komponen tersebut sehingga semakin tinggi

tingkat abstraksinya.

• Dekomposisi, cara kerja dekomposisi terbalik dari sintesis. Disini kita

melihat suatu sistem sebagai satuan yang utuh lalu memecah-mecah menjadi

beberapa bagian yang relevan untuk dimodelkan.

19

Sintesis sering digunakan jika kita mengetahui secara mendetil kerja dari sistem yang

diamati, sementara dekomposisi lebih banyak digunakan untuk memodelkan sistem yang

besar dan kompleks. Namun menurut MacDougall(1986, p70) lebih baik menggunakan

cara dekomposisi sehingga level abstraksi kita akan selalu berorientasi pada performa

yang akan diukur. Selanjutnya, model yang telah selesai digunakan dalam sistem

komputer baik dengan menggunakan bahasa pemrograman ataupun dengan software

simulasi.

2.4.3. Verifikasi dan Validasi Dari Model

Setelah model selesai dibangun dan diimplementasikan, kita harus melakukan

verifikasi program yang dibuat apakah sudah sesuai dengan model yang kita bangun.

Disini kita melakukan debugging dan tracing dari program untuk menguji dan mencari

kesalahan-kesalahan dari program yang dibuat.

Setelah program kita lulus verifikasi, langkah selanjutnya adalah melakukan

validasi program, apakah mampu menjawab persoalan yang ingin dipecahkan. Biasanya

kita menggunakan statistik perbandingan untuk melihat tingkat ketepatan simulasi, dan

melakukan presentasi di depan para ahli untuk menambah tingkat kepercayaan dari

simulasi yang kita bangun.

2.4.4. Eksekusi Simulasi

Setelah model selesai dan diyakini tepat, selanjutnya kita tinggal menjalankan

simulasi. Perlu diingat, simulasi hanya tiruan dari sistem sesungguhnya dan melibatkan

variabel stokastik. Menjalankan simulasi sekali atau tanpa skenario yang jelas tidak akan

20

membawa hasil yang bermanfaat bagi kita. Beberapa langkah yang harus dipersiapkan

sebelum menjalankan simulasi adalah :

• Memilih desain eksperimen yang jelas, disini kita memilih hasil output yang

akan diamati dan mengamati input-input yang penting didalam sistem.

• Memilih skenario pengujian dan waktu pengujian. Disini kita harus

memperhatikan beberapa kali simulasi dijalankan. Kita harus mengumpulkan

data dalam beberapa kali jalan untuk mendapatkan interval kepercayaan dari

hasil yang kita peroleh.

• Menjalankan simulasi sesuai dengan skenario yang telah dibuat.

Hasil-hasil simulasi harus didokumentasikan untuk diolah lebih lanjut dan

diintepretasikan.

2.4.5. Analisis Hasil Output Simulasi

Simulasi sering kali memberi hasil yang sangat bias dengan sistem sebenarnya.

Hal ini terjadi karena anggapan banyak orang bahwa membuat dan mengeksekusi sudah

cukup untuk merepresentasikan sistem. Padahal simulasi perlu dijalankan beberapa kali

karena mengandung variabel yang bersifat stokastik.

Menurut Kelton (1997, p8), simulasi harus dijalankan berkali-kali atau lebih baik

jika dijalankan hingga mencapai kondisi steady-state. Tapi untuk mencapai kondisi

steady-state dibutuhkan analisis statistik yang lebih rumit dalam jangka waktu yang

lebih panjang. Solusi termudahnya, kita menjalankan simulasi secara fixed-time dalam

beberapa kali run, hasil dari simulasi dapat kita presentasikan dalam selang kepercayaan.

21

2.5. Hukum Newton II

Bila gaya resultan F yang bekerja pada suatu benda dengan massa m tidak sama

dengan nol, maka benda tersebut mengalami percepatan ke arah yang sama dengan gaya.

Percepatan a berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa

benda. Dengan F dalam Newton, m dalam kilogram, dan a dalam m/(detik)2,

perbandingan ini dapat ditulis sebagai suatu persamaan :

a = mF atau F = m.a

Bila persamaan ini atau yang lainnya yang diturunkan dari persamaan ini

digunakan, maka F, m dan a harus menggunakan satuan-satuan gaya yang benar.

Percepatan a mempunyai arah yang sama dengan F. Persamaan vektor F = m.a dapat

ditulis dalam suku-suku komponen seperti :

∑ Fx = m.ax ∑ Fy = m.ay ∑ Fz = m.az

dimana gaya-gaya adalah komponen-komponen gaya eksternal yang bekerja pada benda.

2.6. Dorongan Jet

Dorongan jet adalah penerapan menarik hukum ketiga Newton dan kekekalan

momentum. Hal ini, misalnya, adalah cara yang dipakai cumi-cumi atau gurita untuk

mendorong diri mereka. Mereka mengeluarkan air dari tubuh mereka dengan gaya yang

besar, dan air yang dikeluarkan mengerjakan gaya yang sama dan berlawanan pada

cumi-cumi atau gurita, mendorongnya ke depan. Sebuah roket mendapatkan dorongan

dengan membakar bahan bakar dan membuang gas yang terbentuk lewat belakang.

Roket mengerjakan gaya pada gas buang, dan dari hukum ketiga Newton, gas

mengerjakan gaya yang sama dan berlawanan pada roket, mendorongnya ke depan.

22

Momentum yang hilang karena gas yang dikeluarkan sama dengan momentum yang

diperoleh roket. Suatu salah pengertian yang sering terjadi sebelum roket di ruang

angkasa menjadi hal yang biasa adalah bahwa roket membutuhkan udara untuk

mendorongnya. Ini tidak benar, roket mendorong melawan gas buangnya sendiri, yang

mendorong kembali melawan roket tersebut. Dorongan jet malah lebih efisien di ruang

kosong yang tidak ada hambatan udara.

2.7. Roket

Roket merupakan kendaraan, misil atau pesawat udara yang menghasilkan gaya

dorong dari reaksi penyemburan cairan dan gas yang bergerak cepat dari dalam mesin

roket. Roket digunakan untuk petasan, persenjataan, peluncuran satelit buatan,

penerbangan dan penjelajahan ke planet-planet lainnya. Walaupun roket tidak efisien

karena kecepatan yang rendah, bila dibandingkan dengan sistem pendorong lainnya,

roket sangat ringan, bertenaga, dan mampu mencapai ketinggian yang luar biasa.

Gaya-gaya yang bekerja pada roket terdiri dari tiga bagian, antara lain :

1. Gaya Dorong (thrust)

Gaya dorong pada roket dihasilkan dari spesifikasi mesin. Pada

kenyataannya, gaya dorong tidak konstan selama pembakaran tetapi selalu

berubah-ubah. Biasanya hal ini memiliki efek yang kecil pada pencapaian

ketinggian tetapi memberikan efek yang penting pada awal peluncuran.

Hukum Newton kedua bekerja pada gaya dorong dimana gaya yang

dihasilkan dari massa m dikalikan dengan percepatan a.

F = m . a

23

Percepatan a merupakan turunan dari kecepatan v terhadap waktu t, sehingga

dapat ditulis menjadi :

F = m . a

= m. dtdV

Pada roket umumnya, gaya yang bekerja :

F = mo . go . Isp

mo = massa total roket (massa roket dengan massa propelan)

go = gaya gravitasi (9,8 m/s2)

Isp = Impuls spesifik (220 s)

Impuls spesifik merupakan parameter yang menunjukkan kinerja roket.

Ukuran standar yang digunakan oleh LAPAN adalah 220 s. Tiap roket

memiliki impuls spesifik yang berbeda-beda. Namun, secara umum, Lapan

menggunakan ukuran impuls spesifik yang standar.

2. Gaya Gravitasi

Gaya gravitasi yang bekerja adalah gaya yang konstan, menuju ke bawah dan

bernilai negatif. Bernilai negatif karena membawa roket ke bawah, maka dari

itu nilainya selalu mengurangi ketinggian yang dicapai. Seperti yang

ditunjukkan oleh Galileo dengan menjatuhkan benda dari Pisa, percepatan

dari gaya gravitasi hasilkan adalah sama untuk semua benda berapa pun

massanya, yaitu senilai dengan 9,8 m/s2.

3. Gaya Hambatan (drag)

Gaya hambatan merupakan gaya tahan angin, gaya hambatan ini dirasakan

ketika roket meluncur di udara. Artinya gaya tahan angin selalu bertolak

24

belakang dengan arah gerak roket, baik arah roket ke atas maupun ke bawah.

Sehingga gaya hambatan yang bekerja ke bawah adalah negatif selama roket

meluncur ke atas dan gaya hambatan yang bekerja ke atas adalah positif

selama roket menurun.

Gambar 2.4. Gaya-gaya yang Bekerja Pada Roket

Sumber : http://my.execpc.com/~culp/rockets/rckt_sim.html

2.7.1. Perhitungan Gaya Roket

Proses simulasi trayektori ini dibagi menjadi tiga tahap, yaitu :

1. Tahap input

Pada tahap ini, diperlukan beberapa inputan seperti :

• Massa roket = mo (kg)

• Massa propelan = mp (kg)

• Diameter roket = d (m)

25

• Interval waktu = time (s)

• Derajat serang = ө (theta)

• Waktu pembakaran = tp (s)

Semua inputan ini diperlukan untuk dilanjutkan pada tahap proses

selanjutnya.

2. Tahap proses

Setelah semua input dipenuhi, dilanjutkan dengan tahap proses

perhitungan. Massa propelan (massa bahan bakar roket) dihitung dengan

membagi waktu pembakaran (time burning), sehingga menghasilkan

pm& (dibaca : m dot). Tiap roket memiliki waktu pembakaran masing-

masing. Sehingga muncul perhitungan seperti :

pm& = b

p

tm

Setelah massa propelan diperoleh, dilanjutkan dengan menghitung luas

permukaan (A) roket dengan perhitungan seperti :

2

21

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ××= DA π

Pada roket, berlaku rumus :

F = mo . go . Isp

dimana,

mo = massa total roket (massa roket dengan massa propelan)

go = gaya gravitasi (9,8 m/s2)

Isp = Impuls spesifik (220 s)

26

Setelah massa propelan dan luas permukaan roket diketahui, dilanjutkan

dengan menghitung gaya hambat terhadap aliran massa roket dan massa

propelan yang sudah dikalikan dengan waktu pembakaran (time burning),

seperti :

D = AVCd ****21 2ρ

ppo tmmm .&−=

Sehingga didapat rumus gaya hambat :

ppo

d

d tmm

AVC

mDg

&−

××××==

2

21 ρ

Theta / sudut serang (ө) luncuran roket dapat ditentukan sendiri oleh user.

Interval pada grafik dapat ditentukan pula oleh user. Biasanya

menggunakan interval 0,1 karena memiliki ketepatan nilai pada

perhitungan trayektori roket.

Gaya-gaya yang bekerja pada roket umumnya dapat digambarkan seperti

ini :

Gambar 2.5. Gaya-gaya yang Bekerja Pada Roket

Y

X F cos ө

F sin ө

D cos ө D sin ө D

m.go

ө

27

Untuk memudahkan perhitungan pada tahap proses, dapat dibagi menjadi

tiga bagian yaitu :

a. Tahap Pertama

Gambar 2.6. Trayektori Tahap Pertama

Tahap pertama adalah tahap dimana roket meluncur dengan bantuan gaya

dorong (thrust), yang mana akan membakar massa propelan. Massa

propelan akan terbakar habis terhadap waktu pembakaran (time burning)

yang mana penentuan waktunya sudah diuji sebelumnya. Pada tahap

pertama ini, perhitungan yang berlaku adalah :

( ) ( ) dtpt

tmm

AVCdt

pt

tmmIgm

Vpo

d

po

spoox ∫∫ −

×××××−

−

×××=

0

2

0 .

cos21

.cos

&&

θρθ

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××××−⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××=

ppo

o

p

d

ppo

o

p

spoo

tmmm

m

AVC

tmmm

mIgm

.ln

cos21

.ln

cos2

&&&&

θρθ

( ) ( ) dtpt

gdtpt

tmm

AVCdt

pt

tmmIgm

V opo

d

po

spooy ∫∫∫ −

−

×××××−

−

×××=

00

2

0 .

sin21

.sin

&&

θρθ

X

Y

0

tb

28

poppo

o

p

d

ppo

o

p

spoo tgtmm

mm

AVC

tmmm

mIgm

−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××××−⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××=

.ln

sin21

.ln

sin2

&&&&

θρθ

( )22yx VVV +=

px tVX ×=

py tVY ×=

arc=θ tan ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

x

y

VV

Theta / sudut serang (ө) merupakan ukuran sudut yang menentukan posisi

dari pergerakan roket. Biasanya besaran sudut akan selalu berkurang

sesuai dengan pergerakan roket sehingga membentuk gerakan parabolik.

mo adalah variabel massa total roket dengan massa propelan yang sudah

dikalikan dengan waktu pembakaran (time burning). Setiap perulangan

interval, nilai mo selalu berubah yaitu nilai mo awal dikurangi dengan

nilai dari massa propelan yang sudah dikalikan dengan interval (konstan).

Sehingga nilai mo yang baru adalah nilai mo yang sebelumnya. Proses ini

akan berulang-ulang sampai waktu pembakaran (time burning) tercapai.

b. Tahap Kedua

29

Gambar 2.7. Trayektori Tahap Kedua

Setelah proses tahap pertama selesai, dilanjutkan pada proses tahap

kedua. Pada tahap ini, massa propelan sudah habis digunakan sebagai

tenaga dorong roket. Massa yang tersisa adalah tinggal massa roket saja.

Sisa-sisa tenaga dari tenaga dorong roket tadi masih terus berlanjut,

hanya saja kecepatan Vy nya berkurang sedikit demi sedikit hingga

mencapai Vy = 0. Pada kondisi ini, posisi roket sudah pada ketinggian (Y)

maksimum.

Untuk perhitungannya, masih menggunakan perhitungan yang sama

dengan di tahap pertama. Hanya saja, mo yang digunakan adalah mo yang

konstan (tidak dikurangi lagi dengan massa propelan yang sudah

dikalikan dengan interval), dimana nilai mo terakhir pada saat tercapainya

waktu pembakaran (time burning). Selain itu, Isp (impuls spesifik) tidak

berlaku lagi karena impuls spesifik digunakan hanya pada saat massa

propelan digunakan (tahap pertama).

c. Tahap Ketiga

X 0

Y

h =Y max

Vy = 0

30

Gambar 2.8. Trayektori Tahap Ketiga

Setelah Vy = 0, dilanjutkan pada proses tahap ketiga dimana merupakan

tahap terakhir dari perhitungan trayektori roket. Pada tahap ini, roket

meluncur ke bawah. Kecepatan Vy akan terus bertambah tetapi bernilai

negatif karena menuju ke arah gravitasi bumi.

Pada tahap ini, impuls spesifik (Isp) tidak digunakan lagi (bernilai 0)

karena impuls spesifik hanya berlaku pada saat tahap pertama, yaitu

digunakan bersamaan dengan terpakainya massa propelan sebagai tenaga

dorong roket.

Untuk perhitungannya, masih menggunakan perhitungan yang sama

dengan tahap pertama, sekaligus memperhatikan gaya-gaya yang berlaku

di tahap ketiga ini, seperti :

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××××−⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××=

ppo

o

p

d

ppo

o

p

spoox tmm

mm

AVC

tmmm

mIgm

V.

lncos

21

.ln

cos2

&&&&

θρθ

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××××−=

ppo

o

p

d

tmmm

m

AVC

.ln

cos21

0

2

&&

θρ

X 0

Y Vy = 0

Jarak (X) maksimum

h =Y maksimum

31

poppo

o

p

d

ppo

o

p

spooy tg

tmmm

m

AVC

tmmm

mIgm

V −⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××××−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××=

.ln

sin21

.ln

sin2

&&&&

θρθ

po

ppo

o

p

d

tgtmm

mm

AVC−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−

×××××−=

.ln

sin21

0

2

&&

θρ

( )22yx VVV +=

px tVX ×=

py tVY ×=

arc=θ tan ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

x

y

VV

3. Tahap Output

Setelah semua tahap proses dihitung, hasil outputnya adalah berupa

simulasi trayektori roket berbentuk parabolik disertai dengan hasil

perhitungan berupa tabel. Isi dari tabel antara lain :

• Waktu (t)

• Sudut serang (ө)

• Massa jenis udara ( ρ )

• X

• Y

• Vx

• Vy

• V

32

2.8. Java

Programer menuliskan instruksi-instruksi dalam berbagai macam bahasa

pemograman, beberapa dapat dimengerti secara langsung oleh komputer dan beberapa

lagi membutuhkan langkah-langkah penerjemahan. Ratusan bahasa komputer digunakan

saat ini. Jenis bahasa pemograman ini dapat dibagi menjadi tiga bagian utama yaitu :

• Bahasa Mesin

• Bahasa Rakitan

• Bahasa Tingkat Tinggi

Semua komputer hanya dapat mengerti secara langsung bahasa mesinnya sendiri.

Bahasa mesin adalah bahasa alami yang merupakan bagian dari komputer. Hal ini

didefinisikan oleh rancangan perangkat keras dari komputer. Bahasa komputer secara

umum terdiri dari sederetan angka-angka (yang akhirnya diubah menjadi 0 dan 1).

Pemograman bahasa mesin terlalu lambat dan membosankan bagi kebanyakan

programer.

Daripada menggunakan serangkaian angka yang komputer dapat pahami

langsung, programer mulai menggunakan penyingkatan kata dalam bahasa Inggris untuk

mewakili operasi dasar. Bentuk penyingkatan ini merupakan dasar dari bahasa rakitan.

Program penerjemah disebut rakitan dikembangkan untuk mengubah bahasa

pemograman rakitan menjadi bahasa mesin pada kecepatan komputer. Penggunaan

komputer berkembang pesat dengan datangnya bahasa rakitan, tetapi membuat program

dengan bahasa ini masih membutuhkan banyak instruksi untuk menyelesaikan bahkan

untuk tugas yang sederhana.

33

Untuk mempercepat proses pemograman, bahasa tingkat tinggi dikembangkan

dimana pernyataan tunggal dapat dituliskan untuk menyelesaikan tugas yang banyak.

Penerjemah program yang mengubah program bahasa tingkat tinggi menjadi bahasa

mesin disebut dengan compiler. Jelas sekali, bahwa bahasa tingkat tinggi lebih

diperlukan oleh para programer daripada bahasa mesin atau bahasa rakitan. C, C++,

Java merupakan di antara yang paling luas penggunaannya untuk bahasa pemograman

tingkat tinggi.

Sun Microsytems mendanai sebuah proyek penelitian internal yang diberi nama

Green pada tahun 1991. Proyek ini menghasilkan pengembangan dari C++, bahasa dasar

menurut penciptanya, James Gosling, menamai Oak setelah sebuah pohon oak berada di

luar jendela di gedung Sun. Hal ini kemudian ditemukannya bahwa bahasa komputer

yang sudah siap dinamakan dengan Oak. Ketika sejumlah kelompok orang Sun

berkunjung pada kedai kopi setempat, penamaan Java dianjurkan, kemudian menemui

jalan buntu.

Proyek Green menemui beberapa kesulitan. Pemasaran untuk pemakaian

peralatan elektronik pintar tidak berkembang seperti yang telah diantisipasi Sun.

Buruknya lagi, kontrak utama yang diperjuangkan oleh Sun diberikan kepada

perusahaan yang lain. Proyek pun terancam gagal. Dengan sedikit keberuntungan, World

Wide Web mencapai popularitasnya pada tahun 1993, kemudian karyawan Sun melihat

kesempatan untuk menggunakan Java untuk menambah isi yang dinamik dan animasi-

animasi pada halaman web. Hal ini membawa harapan pada proyek.

Sun secara resmi mengumumkan Java di konferensi utama pada Mei 1995.

Biasanya, peristiwa seperti ini tidak menarik banyak peminat. Namun, Java tiba-tiba

menarik perhatian bagi komunitas bisnis karena peristiwa yang fenomenal pada World

34

Wide Web. Java sekarang digunakan untuk mengembangkan aplikasi perusahaan

berskala besar untuk memperluas penggunaan server World Wide Web, untuk

menyediakan aplikasi bagi pengguna alat (seperti telepon genggam, pager, dan PDA),

serta untuk kegunaan lainnya.

Program Java terdiri dari bagian-bagian yang disebut dengan classes. Di dalam

classes terdapat bagian-bagian lagi yang disebut dengan methods yang menampilkan

tugas-tugas dan mengembalikan informasi setelah menyelesaikan tugas-tugasnya.

Kebanyakan programer Java mengetahui classes yang ada melalui Java class libraries,

yang mana dikenal sebagai Java APIs (Application Programming Interfaces). Secara

umum, program Java melewati lima fase untuk dijalankan yaitu edit, compile, load,

verify dan execute.

Gambar 2.9. Lima Fase Java Secara Umum

35