Muchas cosas en la naturaleza se comportan de maneras bastante predecibles, y la predictibilidad te permite hacer conjeturas sobre el mundo que te rodea. Por ejemplo, puede hacer predicciones sobre la temperatura y su efecto sobre los objetos: el calor se expande, el frío se contrae. Observe un pastel en un horno, por ejemplo, y nota que se expande a medida que el bateador se calienta. Curiosamente, sin embargo, una goma hace lo contrario, contrayéndose cuando está caliente.
Contracción inesperada
Si calientas una goma elástica con un secador de pelo, notarás que se contrae. Se encoge debido a las propiedades moleculares inusuales del caucho. Las gomas también se vuelven más quebradizas cuando están calientes, algo que podrías asociar con frío porque has visto romper el hielo cuando algo sólido lo golpea.
Moléculas y movimiento
Muchos objetos cotidianos, incluido el caucho bandas, están formadas por moléculas. Las moléculas son pequeñas partículas formadas por átomos. En sólidos como el caucho, las moléculas normalmente se unen en una forma determinada. Una banda de goma consiste en millones de moléculas de goma dispuestas en una tira y unidas en ambos extremos. Las moléculas se ven afectadas por la temperatura, vibran y empujan más rápidamente con más calor y más lentamente cuando están frías.
Hule a temperatura ambiente
A temperatura ambiente, una banda de goma se rompe debido a sus propiedades moleculares elásticas . Los hilos que forman la banda de goma se estiran, pero las fuerzas en las moléculas de goma los vuelven a su forma original. Cuando están relajados, los hilos se enrollan en pequeñas bolas enredadas. Cuando se estira, los hilos se enderezan.
Efectos del Calor
Si el caucho se comportara como otras sustancias cuando está caliente, se expandiría. Sin embargo, debido a la disposición de las moléculas de goma, la banda se vuelve más pequeña. Calentarlos "desenrolla" las bolas enredadas, haciendo que las moléculas se agrupen menos y se vuelvan más filamentosas. De esta forma, las moléculas ocupan menos espacio y la banda elástica se encoge.
Efectos del frío
Lo contrario también es cierto. Si enfría una banda de goma, se vuelve más elástica y se expande ligeramente. Esto se debe a que las moléculas se organizan en una forma de estiramiento más eficiente. Debido a que las moléculas son más rígidas y estructuradas, son más fuertes.