Monet asiat luonnossa käyttäytyvät melko ennustettavissa olevilla tavoilla, ja ennustettavuuden avulla voit tehdä koulutettuja arvauksia ympäröivästä maailmasta. Voit esimerkiksi ennustaa lämpötilaa ja sen vaikutusta esineisiin: lämpö laajenee, kylmä supistuu. Katso kakkua esimerkiksi uunissa ja huomaat, että se laajenee taikinan lämmetessä. Kummallista kyllä, kuminauha tekee päinvastoin, supistuu lämpimänä.
Odottamaton supistuminen
Jos lämmität kuminauhaa hiustenkuivaajalla, huomaat, että se supistuu. Se kutistuu kumin epätavallisten molekyyliominaisuuksien vuoksi. Kuminauhat muuttuvat myös hauraammiksi kuumina - mikä saattaa liittyä kylmään, koska olet nähnyt jään hajoavan, kun jotain vankkaa osuu siihen.
Molekyylit ja liike
Monet jokapäiväiset esineet, mukaan lukien kuminauhat, koostuvat molekyyleistä. Molekyylit ovat pieniä atomien muodostamia hiukkasia. Kiinteissä aineissa, kuten kumissa, molekyylit sopivat normaalisti yhteen tiettyyn muotoon. Kuminauha koostuu miljoonista kumimolekyyleistä, jotka on järjestetty nauhaan ja liitetty molempiin päihin. Lämpötila vaikuttaa molekyyleihin, tärisevät ja heiluttavat nopeammin enemmän lämpöä ja hitaammin kylmässä.
Huoneen lämpötilan kumi
Huoneenlämpötilassa kuminauha napsahtaa takaisin elastisten molekyyliominaisuuksiensa vuoksi. Kuminauhan muodostavat säikeet venyvät, mutta kumimolekyylien voimat vetävät ne takaisin alkuperäiseen muotoonsa. Rentoutuessaan säikeet pyörivät pieniksi sotkeutuviksi palloiksi. Venytettynä säikeet suoristuvat.
Lämmön vaikutukset
Jos kumi käyttäytyisi kuten muutkin aineet lämpimänä, se laajenisi. Kumimolekyylien järjestelyn vuoksi nauha kuitenkin pienenee. Niiden lämmittäminen "purkaa" sotkeutuneet pallot, jolloin molekyylit ovat vähemmän nippuisia ja enemmän säikeitä. Tässä muodossa molekyylit vievät vähemmän tilaa ja kuminauha kutistuu.
Kylmän vaikutukset
Päinvastoin on totta. Jos jäähdytät kuminauhan, se muuttuu venyvämmäksi ja laajenee hieman. Tämä johtuu siitä, että molekyylit organisoituvat tehokkaammaksi venytysmuodoksi. Koska molekyylit ovat jäykempiä ja jäsenneltyjä, ne ovat vahvempia.