Oppgave

I labprosjektet skal dere studere ei kule som ruller (uten å gli) på en berg-og-dal-bane. Mye vil ligne rulling på et skråplan, men ettersom underlaget er krumt, vil akselerasjon og krefter endre seg langs banen. I korte trekk skal dette gjøres: Beregne en baneform. Simulere rullebevegelsen og beregne kreftene som virker underveis. Filme gjentatte rulleforsøk. Sammenligne målt og simulert rullebevegelse. Beregne tap i mekanisk energi med middelverdi og usikkerhet. Rapportere labprosjektet i en Jupyter Notebook.

Program og oppgavetekst

Laboratorieundervisningen går over 3 økter. Det er lagt opp følgende program for laboratoriekurset:

• Introduksjonsforelesning.
  Det blir holdt en forelesning som er ment å gi dere en oversik over laben.
  [Kort introduksjon til laben og Introforelesning]


• Økt 1: Numerikk.
  Dere skal simulerer rullebevegelsen til en ball som ruller ned en berg-og-dalbane. Utdelt Jupyter notebook hjelper dere med å få en passende baneform. Med kjennskap til baneformen og bruk av energibevarelse kan dere lage en fungerende simulering av forsøket i utdelt notebook. Programmet skal regne ut og plotte relevante størrelser. Teoridokumentet går nøye gjennom nødvendige utregninger, spesielt beregning av rulletid.
  [Notebook og Teori/utledninger]


• Økt 2: Eksperiment.
  Dere skal filme (minst) 8 rulleforsøk og måle kulas bevegelse i «sporingsprogrammet» Tracker. Dere skal beregne flere av de samme størrelsene som i økt 1, samt tap i mekanisk energi med middelverdi og usikkerhet (standardfeil). Til slutt skal dere sammenligne eksperimentelle og numeriske resultater.
  [Eksperimentet, Tracking av kule i Tracker (video), Målinger og usikkerhet, Eksport/Import av data fra Tracker ]


• Økt 3: Ferdigstilling av notebook. Dere skal ferdigstille analysen og svare på diskusjonsspørsmålene nederst i utdelt Jupyter notebook. Innlevering er senest en uke etter økt 3, innen kl 23:59 samme ukedag.
  [Sjekkliste]

Innleveringer

Én uke etter økt 3 skal det leveres en Jupyter Notebook. Tilbakemelding vil bli gitt skriftlig én uke etter innleveringsfristen. Dersom rapporten ikke ble godkjent, må en revidert utgave leveres senest én uke etter tilbakemeldingene ble gitt.