Багато речей у природі поводяться досить передбачувано, і передбачуваність дозволяє вам робити освічені здогадки про навколишній світ. Наприклад, ви можете робити прогнози щодо температури та її впливу на предмети: тепло розширюється, холод стискається. Наприклад, подивіться торт у духовці, і ви помітите, що він розширюється в міру нагрівання кляру. Як не дивно, але гумка робить навпаки, стискаючись у теплі.
Несподіване скорочення
Якщо ви нагрієте гумку феном, ви помітите, що вона стискається. Він скорочується через незвичні молекулярні властивості каучуку. Гумки також стають більш крихкими в гарячому режимі - те, що ви можете асоціювати з холодом, тому що ви бачили, як крига розбивається, коли на неї потрапляє щось тверде.
Молекули та рух
Багато повсякденних предметів, включаючи гумки, складаються з молекул. Молекули - це крихітні частинки, що складаються з атомів. У твердих речовинах, таких як каучук, молекули зазвичай збігаються в одній заданій формі. Гумка складається з мільйонів молекул каучуку, розташованих у смужку і з’єднаних на обох кінцях. На молекули впливає температура, вібруючи і штовхаючись швидше з більшим теплом і повільніше, коли холодно.
Гума кімнатної температури
При кімнатній температурі гумова стрічка відступає назад завдяки своїм пружним молекулярним властивостям. Пасма, з яких складається гумка, розтягуються, але сили, що знаходяться в молекулах каучуку, повертають їх до початкової форми. Розслабившись, пасма скочуються в крихітні заплутані кульки. При розтягуванні пасма випрямляються.
Вплив тепла
Якби каучук поводився як інші речовини в теплі, він би розширювався. Однак через розташування молекул каучуку смуга стає меншою. Нагрівання їх "розмотує" заплутані кульки, роблячи молекули менш згрупованими і більш схожими на нитки. У цій формі молекули займають менше місця, а гумка скорочується.
Ефекти холоду
Зворотне також справедливо. Якщо остудити гумку, вона стає більш розтяжкою і трохи розширюється. Це пояснюється тим, що молекули організовуються в більш ефективну форму розтягування. Оскільки молекули більш жорсткі та структуровані, вони міцніші.