* Energia termica e movimento atomico: Gli atomi in un metallo vibrano costantemente. Maggiore è la temperatura, più vigorosamente vibrano. Questa vibrazione è una forma di energia cinetica.
* Forze di spaziatura e interatomiche: Queste vibrazioni fanno sì che gli atomi siano leggermente separati l'uno dall'altro. Ci sono forze di attrazione (come le forze elettrostatiche) tra gli atomi che cercano di avvicinarli.
* Raffreddamento e contrazione: Quando raffreddi l'asta, riduci l'energia cinetica degli atomi. Ciò significa che vibrano in modo meno vigoroso. Di conseguenza, gli atomi possono avvicinarsi l'uno all'altro a causa delle forze attraenti. Questa diminuzione della spaziatura media tra gli atomi provoca contrarre la lunghezza complessiva dell'asta.
in termini più semplici: Immagina gli atomi in un metallo come piccole sfere collegate da molle. Quando si riscuote il metallo, le sfere vibrano di più, allungando le molle e allontanando l'asta. Quando lo raffreddi, le palline vibrano di meno, permettendo alle molle di contrarre e l'asta di restringere.
Nota importante: Non tutti i materiali si contraggono quando sono raffreddati. L'acqua, ad esempio, si espande quando si blocca, motivo per cui il ghiaccio galleggia. Ciò è dovuto alla struttura unica delle molecole d'acqua e ai legami idrogeno che formano.