* Énergie thermique et mouvement atomique: Les atomes d'un métal vibrent constamment. Plus la température est élevée, plus ils vibrent vibrément. Cette vibration est une forme d'énergie cinétique.
* Espacement et forces interatomiques: Ces vibrations font que les atomes sont légèrement séparés les uns des autres. Il existe des forces d'attraction (comme les forces électrostatiques) entre les atomes qui essaient de les rapprocher.
* refroidissement et contraction: Lorsque vous refroidissez la tige, vous réduisez l'énergie cinétique des atomes. Cela signifie qu'ils vibrent moins vigoureusement. En conséquence, les atomes peuvent se rapprocher les uns des autres en raison des forces attractives. Cette diminution de l'espacement moyen entre les atomes fait que la longueur globale de la tige se contracte.
en termes plus simples: Imaginez les atomes dans un métal comme de minuscules boules reliées par des ressorts. Lorsque vous chauffez le métal, les boules vibrent davantage, étirant les ressorts et rendant la tige plus longue. Lorsque vous le refroidissez, les boules vibrent moins, permettant aux ressorts de se contracter et de rétrécir la tige.
Remarque importante: Tous les matériaux ne se contractent pas lorsqu'ils sont refroidis. L'eau, par exemple, se dilate lorsqu'elle gèle, c'est pourquoi la glace flotte. Cela est dû à la structure unique des molécules d'eau et aux liaisons hydrogène qu'elles forment.