Kilogram
Základní jednotka SI · veličina: hmotnost
01 · Definice
Do roku 2019 byl kilogram věcí: válec z platiny a iridia pod třemi skleněnými poklopy ve sklepě u Paříže. Teď je to Planckova konstanta, přepočtená přes metr a sekundu.
Kilogram je definován fixací h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ joulesekund. Joulesekunda je kg·m²/s: známe-li metr a sekundu, hmotnost plyne z Planckovy konstanty. V praxi to dělá Kibbleho váha: elektromagnetická síla vyvažuje zátěž a hmotnost se počítá z elektrických veličin, které se samy reprodukují kvantovými jevy. Jediná zvláštnost zůstala ve jménu: kilogram je základní jednotka s vestavěnou předponou, proto se násobky staví od gramu, ne od kilogramu.
Kibbleho váha klade mechanický výkon m·g·v naroveň elektrickému U·I; U a I se berou z Josephsonova a Hallova jevu — tedy z Planckovy konstanty. Hmotnost se měří bez jediného závaží.
02 · Převody
Zadejte hmotnost — pas ji převede
V SI se předpony věší na gram: miligram, mikrogram, megagram. V běžném životě se megagramu říká tuna — je mimo SI, ale připuštěná. Ruské míry před rokem 1918 byly vázány na anglickou libru, proto se pud a zolotnik převádějí přesně.
Kilogram-síla (kgf) není hmotnost, nýbrž tíha kilogramu: přesně 9,806 65 N. V SI taková jednotka není, ale ve starých výkresech je na každé straně.
| Jednotka | Název | Hodnota | Kde se vyskytuje |
|---|---|---|---|
| µg | mikrogram | 1·10⁹ | farmakologie, stopové nečistoty |
| mg | miligram | 1 000 000 | tablety, puncovní značky, analytika |
| g | gram | 1000 | kuchyně, pošta, laboratoř |
| kg | kilogram | 1 | základní zápis hmotnosti v SI |
| t | tuna = Mg | 0,001 | náklady, stroje, průmysl |
| kt | kilotuna = Gg | 1·10⁻⁶ | loďstvo, suroviny, statistika výroby |
Předpony se věší na gram: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — «kilokilogram» v SI neexistuje
03 · Řády velikosti
od elektronu ke hvězděKilogram: litr vody, balík papíru
04 · Měřicí přístroje
Čím se měří kilogramy
Primární realizace: mechanický výkon je postaven naroveň elektrickému. Kilogram plyne z Planckovy konstanty, přesnost 10⁻⁸.
Porovnává etalon s pracovním závažím ve vakuu: rozlišení 0,1 µg na kilogramu. Tak se hmotnost předává po kalibračním řetězci.
Metoda XRCD: atomy dokonalé koule se počítají přes krystalovou mřížku. Nezávislá cesta ke kilogramu — přes Avogadrovo číslo.
Elektromagnetická kompenzace místo závaží: ukazují hmotnost, ale měří sílu — proto se kalibrují na místní g.
05 · Pravidla zápisu
Předpony se věší na gram, ne na kilogram
Kilogram je jediná základní jednotka s předponou ve jménu, proto je «kilokilogram» nemožný: tisíc kilogramů je megagram, zvaný též tuna. Značka je malými písmeny: kg; «Kg» a «kgs» nejsou SI. Značka se v množném čísle nemění: 5 kg, nikdy «5 kgs».
06 · Sousední jednotky
Z kilogramu vyrůstá celá mechanika: vynásobte zrychlením a dostanete newton, rychlostí na druhou — joule. Třináct odvozených jednotek SI obsahuje kilogram; tuna a gram jsou jeho nejbližší každodenní příbuzní.
nositel předpon
základ SI
kg·m/s²
Hmotnost měří setrvačnost i uloženou energii zároveň: v kilogramu látky je 9·10¹⁶ joulů.
07 · Historické oddělení
Čím se vážilo před kilogramem
Čtyřicet ruských liber. Míra obilí, surového železa a dávek; ve výkresech a nákladních listech vydržela do dvacátých let.
1/96 ruské libry. Míra lékárníků a klenotníků: «malý zolotnik, ale drahý» — to přísloví mluví o něm.
Přesně 200 miligramů od roku 1907. Předtím měl každý trh svůj vlastní karát — od 188 do 213 mg.
Válec z platiny a iridia, průměr 39 mm, pod třemi skleněnými poklopy. Sto třicet let byl kilogramem.
Poslední jednotka, která byla věcí — a věc začala hubnout
V devadesátých letech bylo jasné: mezinárodní prototyp a jeho oficiální kopie se rozcházejí zhruba o 50 mikrogramů za století. Který z nich byl «ten pravý», nešlo rozhodnout — kilogram se z definice rovnal prototypu, takže nehubl on, nýbrž zbytek světa. To se stalo hlavním argumentem reformy roku 2019: hmotnost, energie a frekvence jsou teď svázány Planckovou konstantou a válec ze Sèvres zůstává etalonem už jen pro dějiny metrologie.
Katalog · Mezinárodní soustava jednotek
Pas pro každou veličinu
Sedm základních jednotek, dvaadvacet odvozených s vlastními jmény a archiv soustav vyřazených z oběhu. Každá je samostatný list: definice, rozměr, převody, přístroje, pravidla zápisu. Ve 33 jazycích.
Základní jednotky
otevřete pas kilogramuOdvozené jednotky s vlastními jmény
terakotou — ty, jejichž definice obsahuje kilogramHistorické soustavy
archiv notacíJazyk pasu
33 jazyků. Značka kg a vzorce se nepřekládají — jsou ve všech verzích totožné; překládá se popis, příklady a pravidla zápisu pro dané písmo.