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]