bab 2 landasan teori 2.1. dasar perancangan perangkat...
TRANSCRIPT
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