In che modo la temperatura influisce sull'allungamento di un elastico

Molte cose in natura si comportano in modi abbastanza prevedibili e la prevedibilità ti consente di fare ipotesi plausibili sul mondo che ti circonda. Ad esempio, puoi fare previsioni sulla temperatura e sui suoi effetti sugli oggetti: il calore si espande, il freddo si contrae. Guarda una torta in un forno, ad esempio, e noti che si espande man mano che la pastella si riscalda. Stranamente, tuttavia, un elastico fa il contrario, contraendosi quando è caldo.

Se riscaldi un elastico con un asciugacapelli, noterai che si contrae. Si restringe a causa delle insolite proprietà molecolari della gomma. Gli elastici diventano anche più fragili quando sono caldi, qualcosa che potresti associare al freddo perché hai visto il ghiaccio frantumarsi quando qualcosa di solido lo colpisce.

Molti oggetti di uso quotidiano, compresi gli elastici, sono costituiti da molecole. Le molecole sono minuscole particelle costituite da atomi. Nei solidi come la gomma, le molecole normalmente si adattano insieme in un'unica forma. Un elastico è costituito da milioni di molecole di gomma disposte in una striscia e unite alle due estremità. Le molecole sono influenzate dalla temperatura, vibrando e urtando più velocemente con più calore e più lentamente quando sono fredde.

A temperatura ambiente, un elastico scatta indietro grazie alle sue proprietà molecolari elastiche. I fili che compongono l'elastico si allungano, ma le forze nelle molecole di gomma li riportano alla loro forma originale. Quando sono rilassati, i fili si arrotolano in minuscole palline aggrovigliate. Quando allungato, i fili si raddrizzano.

Se la gomma si comportasse come altre sostanze quando è calda, si espanderebbe. Tuttavia, a causa della disposizione delle molecole di gomma, la banda diventa più piccola. Il riscaldamento "srotola" le palline aggrovigliate, rendendo le molecole meno raggruppate e più simili a fili. In questa forma le molecole occupano meno spazio e l'elastico si restringe.

È vero anche il contrario. Se raffreddi un elastico, diventa più elastico e si espande leggermente. Questo perché le molecole si organizzano in una forma di allungamento più efficiente. Poiché le molecole sono più rigide e strutturate, sono più forti.