hallo oscar!
ich gebe deine fragen in „unzitierter“ form wieder
- wie verändert sich der Klang von Gitarre und Flöte bei Wärme/Kälte? Würde tippen, dass die Gitarre höher klingt, je kälter es wird, da die Seiten kürzer werden…aber wie ists mit der Flöte?
metall hat einen temperaturabhaengigen ausdehnungskoeffizienten. der von holz ist „aehm“ vernachlaessigbar klein bzw. hier null. „aehm“ heisst, dass sicherlich irgendwelche holzspezialisten auch hier mit einem fuer holz von null verschiedenen temperaturausdehnungskoeffizienten rechnen, soll uns nicht stoeren, hier sei er null, so wird es auch von den fragestellern gemeint sein. ergo werden bei kuehlerer temperatur die auf holz gespannten seiten staerker gespannt, die eigenfrequenzen der seiten werden hoeher, ergo der klang wird hoeher, mehr dazu tiefer.
in einer floete bilden sich stehende wellen aus. sei die laenge vom ende der floete bis zu irgendeinem floetenloch l. sei lambda die wellenlaenge. dann ist beim floetenloch ein bauch der stehenden welle. und l ist, bzw eher lambda ist:
l = 1/4*(2n+1)*lambda
lambda ist also konstant, stehene welle.
die frequenz der welle ist ny, die schallgeschwindigkeit ist v
v = ny * lambda
die schallgeschwindigkeit aber in kuehlerer luft bei gleichem luftdruck liegt tiefer. also ist die frequenz tiefer denn v ist tiefer und lambda ist konstant. damit ist ny=frequenz tiefer. floeten klingen bei geringeren temperaturen tiefer (alle, floete, spieler, zuhoerer sind in einem raum, umgebungsluft und floete sind thermalisiert).
nun meine ich aber, dass die gitarre hoeher klingt, nur hier haben wir es jetzt mit zwei effekten zu tun.
die geschwindigkeit der welle der saitenschwingung vsaitenschwingung=vss gilt:
vss = wurzel aus (F/rho/A) = (F/(rho*A))^(0.5)
rho massendichte der saite
A flaechenquerschnitt der saite
F spannung der saite, kraft
der abstand der saitenenden hat sich nicht geaendert, es bilden sich daher bei auch bei kuehleren temperaturen die gleichen stehenden wellen aus, die wellenlaengen lambda bleiben konstant, vss ist aber groesser, da die saitenspannung F groesser ist (abhaengigkeit mit der wurzel aus F), also ist die frequenz groesser. und damit auch die frequenz der schwingenden luft letztendlich, wie bekannt wenn man eine gitarre staerker spannt. dass aber ist nur der erste effekt.
der zweite effekt ist der effekt wie bei der floete. die eine bestimmte gitarre bei gleicher saitenspannung durch deine hand UND die saitentemperatur (nachspannen oder entspannen per hand bei anderer raumtemperatur) klingt in einem kuehleren raum tiefer, da die wellenlaengen der eigenschwingungen der saiten konstant bleiben, die schallgeschwindigkeit bei kuehlerer luft aber geringer, ist die frequenz der schwingenden luft geringer. ergo die gitarre klingt bei GLEICHER saitenspannung in einem kuehleren raum tiefer. dieser zweite effekt, der die floete tiefer klingen laesst, ist aber sicherlich geringer als der erste effekt fuer die gitarre. und damit sollte, so hoffe ich, die gitarre bei kuehleren temperaturen hoeher klingen. nun kann man natuerlich dies alles auch genau ausrechnen, dazu bedarf es aber des materiales bzw. der thermischen eigenschaften und der jeweiligen temperaturen …
floete klingt bei einem effekt tiefer,
gitarre klingt bei zwei konkurrierenden effekten hoeher.
es kann sein, dass der fragesteller dies nicht so genau sehen will, und das fuer den fragesteller eine andere antwort richtig sein soll, naemlich dass die gitarre hoeher klingt, die floete immer noch gleich klingt.
und jetzt musste ich einiges zu meinen ueberlegungen nachschlagen 
legt los mit kritik!
- was passiert mit dem Wasserpegel, wenn man einen stein im boot transportier und ihn dann ins wasser schmeißt? Würde sagen er ändert sich nicht, oder?
sei der stein 5 kilo schwer und habe er ein volumen von 1 liter. die luft habe eine dichte von sagen wir 2 gramm pro liter.
drei faelle:
ad 1
boot auf wasser, stein auf land, der wasserstand sei hier per definition normal auf hoehe „null“
ad 2
boot auf wasser, der stein wird in den see geworfen. wieviel wasser verdraengt der stein? genau 1 liter, weil der stein einen liter im volumen misst. die hoehe des sees steigt an, als ob du einen liter wasser hinzugefuegt hast und der stein immer noch am ufer liegt.
ad 3
boot im wasser, stein im boot. der stein wiegt 5 kg und verdraengt 1 liter luft aus dem boot. also betraegt das zusatzgewicht des bootes 5 kg stein minus 2 gramm luft, 4998 gramm genau. wenn das boot 4998 gramm mehr wiegt, verdraengt das boot 4998 gramm wasser, und damit verdraengt das zusatzgewicht des steines (pi mal daumen auch ohne effekte dritter ordnung bzgl der dichte des wassers auch genau 4998 kubikzentimeter wasser. es ist so, als haettest du 4,998 liter wasser in den see zusaetzlich gegossen und der stein liegt immer noch am ufer.
mithin, der wasserspiegel aendert sich, wenn du den stein im boot hast (ad 3) als wenn du ihn in den see wirfst. und zwar, wenn du den stein hineinwirfst, faellt der pegel hier im beispiel, als wuerdest du den pegel um 4,998 liter erleichtern und einen liter reinkippen, in summe erniedrigt sich der pegel beim hineinwerfen um 3,998 liter. oliver hat das ganze richtig in formeln verpackt, koennte man hier besser formeln editieren, haette ich es auch versucht.
sei irgendwas dichter als das wasser, ist es naemlich weniger dicht, wird es noch schwieriger.
im wasser verdraengt es genauso viel wasser, wie sein volumen.
im schiff verdraengt es so viel masse wasser, wie es selbst schwer ist weniger die luft, die das irgendetwas im schiff verdraengt hat. das volumen von wasser aber im see, dass es im schiff liegend verdraengt, berechnet sich aus der verdraengten masse und der dichte des wassers. wiegt es 5 kilo, werden ca. 5 kilo wasser (ohne die luftmasse) verdraengt, ergo 5 liter wasser. liegt es im wasser, werden nur soviel liter wasser verdraengt, wieviel liter das irgendetwas einnimmt. schmeisst du das ding mit einer hoehern dichte als wasser also ins wasser, sinkt der pegel.
- Zwei Wagen mit gleicher mass stossen mit 50km/h zuzammen. Wie schnell muss jeder wagen gegen eine wand fahren, damit gleicher Schaden entsteht?
im idealisierten fall aendert sich nichts. der wagen kommt sofort zum stehen, wenn er gegen eine massive wand faehrt mit 50 km/h (masse der wand in naeherung fuer die aufgabe unendlich). und der wagen kommt sofort zum stehen, wenn mit ihm etwas mit dem gleichen impuls aus der antiparallelen richtung entgegenkommt. naemlich ein wagen oder was auch immer (idealisiert) mit genau der gleichen masse und geschwindigkeit. der zerstoererische effekt ist (aehm idealisiert) der gleiche. in der realen welt aber, die nicht idealisiert ist, wuerde ich den entgegenkommenden wagen waehlen fuer mich
da gibt es oder gab es die daemliche kommerzielle volksverdummende werbung fuer einen kleber. zwei flaechen wurden mit diesem kleber miteinander verbunden und zwei rennwagen versuchten mit der anzahl der PS sowieso die flaechen wieder zu trennen, indem sie in die jeweile andere richtung zogen. die werbung bruellte, dass selbst zwei mal die anzahl der pferdestaerken die flaechen nicht trennen kann. unsinn, man haette auch eine wand nehmen koennen und einen wagen und damit nur einmal die anzahl n der pferdestaerken.
- Eine Person P1 = 100kg steht reibungsfrei auf Eis gegenuber P2 = 50Kg. Wenn P1 am seil zieht, was passiert? würde sagen, sie treffen sich in der mitte, stimmt das?
beide partner erhalten den gleichen impuls, nur in die andere richtung.
p=m*v
p1=p2=m2*v2=m1*v1
m2/m1=2
v2/v1=0.5
v1=2*v2
der eine wiegt aber nur halb so viel, wird also doppelt so schnell.
sie kommen sich mit der geschwindigkeit v entgegen, naemlich
v=v1+v2=2*v2+v2=3*v2
sie treffen sich auf einem drittel der strecke, die sie urspruenglich entfernt waren, von der schweren person zur leichteren person.
oder noch einfacher ueber den schwerpunkterhaltungssatz. siehe wippe.
a ist schwerer als person b.
a steht bei null metern auf einem massband, b steht bei 15 metern. der schwerpunkt beider liegt bei 5 metern auf dem massband. dort treffen sie sich.
viele gruesse, lego