Wiele rzeczy w naturze zachowuje się w dość przewidywalny sposób, a przewidywalność pozwala ci domyślać się na temat otaczającego cię świata. Na przykład możesz przewidywać temperaturę i jej wpływ na obiekty: ciepło rozszerza się, zimno kurczy. Obejrzyj na przykład ciasto w piekarniku i zauważysz, że rozszerza się, gdy ciasto się nagrzewa. Co dziwne, gumka robi coś przeciwnego, kurcząc się, gdy jest ciepła.
Nieoczekiwany skurcz
Jeśli podgrzejesz gumkę suszarką do włosów, zauważysz, że się kurczy. Kurczy się z powodu niezwykłych właściwości molekularnych gumy. Gumki stają się również bardziej kruche, gdy są gorące – coś, co może kojarzyć się z zimnem, ponieważ widziałeś, jak lód pęka, gdy uderza w nie coś stałego.
Cząsteczki i ruch
Wiele przedmiotów codziennego użytku, w tym gumki, składa się z cząsteczek. Cząsteczki to maleńkie cząsteczki składające się z atomów. W ciałach stałych, takich jak guma, cząsteczki zwykle łączą się w jeden ustalony kształt. Gumka składa się z milionów cząsteczek gumy ułożonych w pasek i połączonych na obu końcach. Cząsteczki są pod wpływem temperatury, wibrują i przepychają się szybciej przy większej ilości ciepła i wolniej, gdy są zimne.
Guma do temperatury pokojowej
W temperaturze pokojowej gumka odskakuje dzięki swoim elastycznym właściwościom molekularnym. Pasma tworzące gumkę rozciągają się, ale siły w cząsteczkach gumy przyciągają je z powrotem do pierwotnego kształtu. Po zrelaksowaniu pasma zwijają się w maleńkie splątane kulki. Po rozciągnięciu pasemka się prostują.
Skutki ciepła
Gdyby guma zachowywała się jak inne substancje po rozgrzaniu, rozszerzałaby się. Jednak ze względu na ułożenie cząsteczek gumy pasmo staje się mniejsze. Podgrzanie ich „odwija” splątane kulki, sprawiając, że cząsteczki są mniej zbite i bardziej podobne do włókien. W tej formie cząsteczki zajmują mniej miejsca, a gumka się kurczy.
Skutki zimna
Odwrotność też jest prawdziwa. Jeśli ochłodzisz gumkę, stanie się ona bardziej rozciągliwa i lekko się rozszerzy. Dzieje się tak, ponieważ cząsteczki organizują się w bardziej wydajny kształt rozciągania. Ponieważ cząsteczki są bardziej sztywne i ustrukturyzowane, są mocniejsze.