если стальной шарик, проходящий сквозь стальное колечко, нагреть, то он застрянет в кольце. Что произойдет, если нагреть не шарик, а кольцо?

Отверстие в кольце станет шире. Это легко показать, если представить, что кольцо не имеет отверстия и представляет собой диск. Центральная часть (добавленая нами) расширяется вместе с кольцом так же, как и расширялась бы отдельно от него, а значит отверстие становится шире