Muitas coisas na natureza se comportam de maneiras bastante previsíveis, e a previsibilidade permite que você faça suposições fundamentadas sobre o mundo ao seu redor. Por exemplo, você pode fazer previsões sobre a temperatura e seu efeito sobre os objetos: o calor se expande, o frio se contrai. Observe um bolo no forno, por exemplo, e perceba que ele se expande à medida que a massa esquenta. Estranhamente, porém, um elástico faz o oposto, contraindo quando aquecido.
Contração Inesperada
Se você aquecer um elástico com um secador de cabelo, perceberá que ele se contrai. Ele encolhe devido às propriedades moleculares incomuns da borracha. Os elásticos também se tornam mais frágeis quando quentes - algo que você pode associar ao frio porque viu o gelo se estilhaçar quando algo sólido o atinge.
Moléculas e Movimento
Muitos objetos do cotidiano, incluindo elásticos, são feitos de moléculas. As moléculas são minúsculas partículas constituídas por átomos. Em sólidos como a borracha, as moléculas normalmente se encaixam em uma forma definida. Um elástico consiste em milhões de moléculas de borracha dispostas em uma tira e unidas em ambas as extremidades. As moléculas são afetadas pela temperatura, vibrando e empurrando mais rápido com mais calor e mais lentamente quando frio.
Borracha à temperatura ambiente
À temperatura ambiente, um elástico se solta devido às suas propriedades moleculares elásticas. Os fios que compõem o elástico se esticam, mas as forças nas moléculas de borracha os puxam de volta à sua forma original. Quando relaxados, os fios se enrolam em pequenas bolas emaranhadas. Quando esticados, os fios se endireitam.
Efeitos do Calor
Se a borracha se comportasse como outras substâncias quando quente, ela se expandiria. No entanto, devido ao arranjo das moléculas de borracha, a banda torna-se menor. Aquecê-los "desenrola" as bolas emaranhadas, tornando as moléculas menos agrupadas e mais parecidas com fios. Nesta forma, as moléculas ocupam menos espaço e o elástico encolhe.
Efeitos do frio
O inverso também é verdadeiro. Se você resfriar um elástico, ele se torna mais elástico e se expande ligeiramente. Isso ocorre porque as moléculas se organizam em uma forma de alongamento mais eficiente. Como as moléculas são mais rígidas e estruturadas, elas são mais fortes.