Quilograma
Unidade de base do SI · grandeza: massa
01 · Definição
Até 2019 o quilograma era uma coisa: um cilindro de platina-irídio sob três redomas de vidro num subsolo perto de Paris. Agora é a constante de Planck, recalculada através do metro e do segundo.
O quilograma é definido pela fixação de h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ joule-segundos. Um joule-segundo é kg·m²/s: conhecendo o metro e o segundo, a massa decorre da constante de Planck. Na prática, quem faz isso é a balança de Kibble: uma força eletromagnética equilibra a carga, e a massa é calculada a partir de grandezas elétricas, elas próprias reproduzidas por efeitos quânticos. A única esquisitice ficou no nome: o quilograma é uma unidade de base com prefixo embutido, por isso os múltiplos se constroem a partir do grama, não do quilograma.
A balança de Kibble iguala a potência mecânica m·g·v à elétrica U·I; U e I vêm dos efeitos Josephson e Hall — ou seja, da constante de Planck. A massa é medida sem um único peso.
02 · Conversão
Digite uma massa — o passaporte a converterá
No SI os prefixos se penduram no grama: miligrama, micrograma, megagrama. No dia a dia o megagrama chama-se tonelada — fora do SI, mas aceita. As medidas russas anteriores a 1918 estavam atadas à libra inglesa, por isso o pud e o zolotnik convertem-se com exatidão.
O quilograma-força (kgf) não é massa, e sim o peso de um quilograma: exatamente 9,806 65 N. O SI não tem tal unidade, mas nos desenhos antigos ela aparece em cada página.
| Unidade | Nome | Valor | Onde aparece |
|---|---|---|---|
| µg | micrograma | 1·10⁹ | farmacologia, impurezas em traços |
| mg | miligrama | 1 000 000 | comprimidos, contrastes de joalheria, análises |
| g | grama | 1000 | cozinha, correios, laboratório |
| kg | quilograma | 1 | o registro básico da massa no SI |
| t | tonelada = Mg | 0,001 | cargas, máquinas, indústria |
| kt | quilotonelada = Gg | 1·10⁻⁶ | frota, matérias-primas, estatística de produção |
Os prefixos penduram-se no grama: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — o «quiloquilograma» não existe no SI
03 · Ordens de grandeza
do elétron à estrelaQuilograma: um litro de água, uma resma de papel
04 · Instrumentos de medição
Com que se medem os quilogramas
A realização primária: a potência mecânica é igualada à elétrica. O quilograma sai da constante de Planck, exatidão de 10⁻⁸.
Compara o padrão com um peso de trabalho no vácuo: resolução de 0,1 µg num quilograma. É assim que a massa desce pela cadeia de calibração.
O método XRCD: os átomos de uma esfera perfeita são contados pela rede cristalina. Um caminho independente até o quilograma — pelo número de Avogadro.
Compensação eletromagnética em vez de pesos: mostra massa, mas mede força — por isso é calibrada para o g local.
05 · Regras de escrita
Os prefixos penduram-se no grama, não no quilograma
O quilograma é a única unidade de base com prefixo no nome, por isso o «quiloquilograma» é impossível: mil quilogramas são um megagrama, também chamado tonelada. O símbolo é minúsculo: kg; «Kg» e «kgs» não são SI. O símbolo não muda no plural: 5 kg, nunca «5 kgs».
06 · Unidades vizinhas
Do quilograma cresce toda a mecânica: multiplique por uma aceleração e obtém o newton; por uma velocidade ao quadrado — o joule. Treze unidades derivadas do SI contêm o quilograma; a tonelada e o grama são seus parentes cotidianos mais próximos.
portador dos prefixos
base do SI
kg·m/s²
A massa mede ao mesmo tempo a inércia e a energia armazenada: num quilograma de matéria há 9·10¹⁶ joules.
07 · Seção histórica
Com que se pesava antes do quilograma
Quarenta libras russas. A medida do grão, do ferro-gusa e dos tributos; aguentou em desenhos e guias de carga até os anos 1920.
1/96 da libra russa. Medida de boticários e joalheiros: «pequeno é o zolotnik, mas caro» — esse ditado fala dele.
Exatamente 200 miligramas desde 1907. Antes disso, cada mercado tinha o seu próprio quilate — de 188 a 213 mg.
Um cilindro de platina-irídio, 39 mm de diâmetro, sob três redomas de vidro. Durante cento e trinta anos foi o quilograma.
A última unidade que foi uma coisa — e a coisa começou a emagrecer
Nos anos 1990 ficou claro: o protótipo internacional e as suas cópias oficiais divergem cerca de 50 microgramas por século. Saber qual deles era «o verdadeiro» era impossível — o quilograma, por definição, igualava o protótipo, de modo que não era ele que emagrecia, mas o resto do mundo. Esse foi o argumento central da reforma de 2019: massa, energia e frequência estão agora ligadas pela constante de Planck, e o cilindro de Sèvres continua padrão apenas para a história da metrologia.
Catálogo · Sistema Internacional de Unidades
Um passaporte para cada grandeza
Sete unidades de base, vinte e duas derivadas com nome próprio e um arquivo de sistemas retirados de circulação. Cada uma é uma folha à parte: definição, dimensão, conversão, instrumentos, regras de escrita. Em 33 idiomas.
Unidades de base
abra o passaporte do quilogramaUnidades derivadas com nome próprio
em terracota — aquelas cuja definição contém o quilogramaSistemas históricos
arquivo de notaçõesIdioma do passaporte
33 idiomas. O símbolo kg e as fórmulas não se traduzem — são idênticos em todas as versões; traduzem-se a descrição, os exemplos e as regras de escrita de cada escrita.