Multe lucruri din natură se comportă în moduri destul de previzibile, iar predictibilitatea vă permite să faceți presupuneri educate despre lumea din jur. De exemplu, puteți face predicții despre temperatură și efectul acesteia asupra obiectelor: căldura se extinde, frigul se contractă. De exemplu, urmăriți un tort într-un cuptor și observați că acesta se extinde pe măsură ce aluatul se încălzește. În mod ciudat, totuși, o bandă de cauciuc face contrariul, contractându-se când este caldă.
Contracție neașteptată
Dacă încălziți o bandă de cauciuc cu un uscător de păr, veți observa că se contractă. Se micșorează din cauza proprietăților moleculare neobișnuite ale cauciucului. Benzile de cauciuc devin, de asemenea, mai fragile când sunt fierbinți - lucru pe care l-ați putea asocia cu frigul, deoarece ați văzut că gheața se spulberă când ceva solid îl lovește.
Molecule și mișcare
Multe obiecte de zi cu zi, inclusiv benzi de cauciuc, sunt formate din molecule. Moleculele sunt particule minuscule formate din atomi. În solide, cum ar fi cauciucul, moleculele se potrivesc în mod normal într-o formă setată. O bandă de cauciuc este formată din milioane de molecule de cauciuc dispuse într-o bandă și unite la ambele capete. Moleculele sunt afectate de temperatură, vibrează și se împing mai repede cu mai multă căldură și mai încet la rece.
Cauciuc la temperatura camerei
La temperatura camerei, o bandă de cauciuc se fixează înapoi datorită proprietăților sale moleculare elastice. Suvitele care alcătuiesc banda de cauciuc se întind, dar forțele din moleculele de cauciuc le trag înapoi la forma lor originală. Când sunt relaxate, firele se rostogolesc în mici bile încurcate. Când sunt întinse, firele se îndreaptă.
Efectele căldurii
Dacă cauciucul s-ar comporta ca alte substanțe atunci când este cald, s-ar extinde. Cu toate acestea, datorită dispunerii moleculelor de cauciuc, banda devine mai mică. Încălzirea lor „desfășoară” bilele încâlcite, făcând moleculele mai puțin aglomerate și mai asemănătoare firelor. În această formă moleculele ocupă mai puțin spațiu și banda de cauciuc se micșorează.
Efectele frigului
Conversa este, de asemenea, adevărată. Dacă răcorești o bandă de cauciuc, aceasta devine mai întinsă și se extinde ușor. Acest lucru se datorează faptului că moleculele se organizează într-o formă de întindere mai eficientă. Deoarece moleculele sunt mai rigide și structurate, sunt mai puternice.