Molte cose in natura si comportano in modi abbastanza prevedibili e la prevedibilità ti consente di formulare ipotesi plausibili sul mondo che ti circonda. Ad esempio, puoi fare previsioni sulla temperatura e il suo effetto sugli oggetti: il calore si espande, i contratti a freddo. Guarda una torta in un forno, ad esempio, e noti che si espande mentre la pastella si riscalda. Stranamente, tuttavia, un elastico fa il contrario, contraendosi quando è caldo.
Contrazione inaspettata
Se riscaldi un elastico con un asciugacapelli, noterai che si contrae. Si restringe a causa delle insolite proprietà molecolari della gomma. Anche gli elastici diventano più fragili quando sono caldi - qualcosa che potresti associare al freddo perché hai visto il ghiaccio frantumarsi quando qualcosa di solido lo colpisce.
Molecole e movimento
Molti oggetti di uso quotidiano, compresa la gomma bande, sono costituiti da molecole. Le molecole sono particelle minuscole composte da atomi. Nei solidi come la gomma, le molecole si adattano normalmente in una forma definita. Un elastico consiste di milioni di molecole di gomma disposte in una striscia e unite ad entrambe le estremità. Le molecole sono influenzate dalla temperatura, vibrano e spingono più velocemente con più calore e più lentamente quando sono fredde.
Gomma a temperatura ambiente
A temperatura ambiente, un elastico si ritira a causa delle sue proprietà molecolari elastiche . I fili che formano l'elastico si allungano, ma le forze nelle molecole di gomma li riportano alla loro forma originale. Quando sono rilassati, i fili si trasformano in piccole sfere aggrovigliate. Una volta allungato, i fili si raddrizzano.
Effetti del calore
Se la gomma si comporta come altre sostanze quando è calda, si espanderebbe. Tuttavia, a causa della disposizione delle molecole di gomma, la banda diventa più piccola. Il riscaldamento li "avvolge" le sfere aggrovigliate, rendendo le molecole meno ammucchiate e più simili ai filamenti. In questa forma le molecole occupano meno spazio e l'elastico si restringe.
Effetti del freddo
Il contrario è anche vero. Se si raffredda un elastico, diventa più elastico e si espande leggermente. Questo perché le molecole si organizzano in una forma di allungamento più efficiente. Perché le molecole sono più rigide e strutturate, sono più forti.