Kilogram
Unitate de bază SI · mărime: masă
01 · Definiție
Până în 2019 kilogramul era un obiect: un cilindru de platină-iridiu sub trei clopote de sticlă într-un subsol de lângă Paris. Acum este constanta lui Planck, recalculată prin metru și secundă.
Kilogramul este definit prin fixarea h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ joule-secunde. Joule-secunda este kg·m²/s: cunoscând metrul și secunda, masa decurge din constanta lui Planck. În practică o face balanța Kibble: o forță electromagnetică echilibrează sarcina, iar masa se calculează din mărimi electrice, ele însele reproduse prin efecte cuantice. O singură ciudățenie a rămas în nume: kilogramul este o unitate de bază cu prefix încorporat, de aceea multiplii se construiesc de la gram, nu de la kilogram.
Balanța Kibble egalează puterea mecanică m·g·v cu cea electrică U·I; U și I provin din efectele Josephson și Hall — adică din constanta lui Planck. Masa se măsoară fără nicio greutate-etalon.
02 · Conversii
Introduceți o masă — pașaportul o va converti
În SI prefixele se atașează gramului: miligram, microgram, megagram. În viața de zi cu zi megagramul se numește tonă — în afara SI, dar admisă. Măsurile rusești de dinainte de 1918 erau legate de livra englezească, de aceea pudul și zolotnicul se convertesc exact.
Kilogramul-forță (kgf) nu este o masă, ci greutatea unui kilogram: exact 9,806 65 N. SI nu are o asemenea unitate, dar în desenele vechi apare pe fiecare pagină.
| Unitate | Denumire | Valoare | Unde apare |
|---|---|---|---|
| µg | microgram | 1·10⁹ | farmacologie, impurități în urme |
| mg | miligram | 1 000 000 | pastile, mărci de bijutier, analitică |
| g | gram | 1000 | bucătărie, poștă, laborator |
| kg | kilogram | 1 | notația de bază a masei în SI |
| t | tonă = Mg | 0,001 | mărfuri, utilaje, industrie |
| kt | kilotonă = Gg | 1·10⁻⁶ | flotă, materii prime, statistica producției |
Prefixele se atașează gramului: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — «kilokilogramul» nu există în SI
03 · Ordine de mărime
de la electron la steaKilogram: un litru de apă, un top de hârtie
04 · Instrumente de măsură
Cu ce se măsoară kilogramele
Realizarea primară: puterea mecanică este egalată cu cea electrică. Kilogramul decurge din constanta lui Planck, exactitate 10⁻⁸.
Compară etalonul cu o greutate de lucru în vid: rezoluție de 0,1 µg pe un kilogram. Așa coboară masa de-a lungul lanțului de etalonare.
Metoda XRCD: atomii unei sfere perfecte se numără prin rețeaua cristalină. O cale independentă către kilogram — prin numărul lui Avogadro.
Compensare electromagnetică în locul greutăților: afișează masă, dar măsoară forță — de aceea se etalonează pentru g-ul local.
05 · Reguli de scriere
Prefixele se atașează gramului, nu kilogramului
Kilogramul este singura unitate de bază cu prefix în nume, de aceea «kilokilogramul» este imposibil: o mie de kilograme înseamnă un megagram, numit și tonă. Simbolul este cu minuscule: kg; «Kg» și «kgs» nu sunt SI. Simbolul rămâne neschimbat la plural: 5 kg, niciodată «5 kgs».
06 · Unități învecinate
Din kilogram crește toată mecanica: înmulțiți cu o accelerație și obțineți newtonul, cu o viteză la pătrat — joule-ul. Treisprezece unități derivate SI conțin kilogramul; tona și gramul sunt rudele lui cotidiene cele mai apropiate.
purtătorul prefixelor
bază SI
kg·m/s²
Masa măsoară deodată inerția și energia înmagazinată: într-un kilogram de materie sunt 9·10¹⁶ jouli.
07 · Secțiunea istorică
Cu ce se cântărea înainte de kilogram
Patruzeci de livre rusești. Măsura grâului, a fontei și a dărilor; a rezistat în desene și scrisori de trăsură până în anii 1920.
1/96 din livra rusească. Măsura farmaciștilor și a bijutierilor: «mic e zolotnicul, dar scump» — zicala aceea despre el vorbește.
Exact 200 de miligrame din 1907. Înainte, fiecare piață avea propriul carat — de la 188 la 213 mg.
Un cilindru de platină-iridiu, 39 mm în diametru, sub trei clopote de sticlă. O sută treizeci de ani a fost kilogramul.
Ultima unitate care a fost un obiect — și obiectul a început să slăbească
În anii nouăzeci a devenit limpede: prototipul internațional și copiile sale oficiale se despart cu circa 50 de micrograme pe secol. Care dintre ele era «cel adevărat» nu se putea stabili — kilogramul, prin definiție, era egal cu prototipul, așa că nu el slăbea, ci restul lumii. Acesta a devenit argumentul central al reformei din 2019: masa, energia și frecvența sunt acum legate prin constanta lui Planck, iar cilindrul de la Sèvres rămâne etalon doar pentru istoria metrologiei.
Catalog · Sistemul Internațional de Unități
Un pașaport pentru fiecare mărime
Șapte unități de bază, douăzeci și două derivate cu nume proprii și o arhivă a sistemelor retrase din circulație. Fiecare este o filă separată: definiție, dimensiune, conversii, instrumente, reguli de scriere. În 33 de limbi.
Unități de bază
deschideți pașaportul kilogramuluiUnități derivate cu nume proprii
cu teracotă — cele a căror definiție conține kilogramulSisteme istorice
arhiva notațiilorLimba pașaportului
33 de limbi. Simbolul kg și formulele nu se traduc — sunt identice în toate versiunile; se traduc descrierea, exemplele și regulile de scriere pentru fiecare scriere.