Kilogram

Computergenereret model af det internationale kilogramlod, der består af 90 % platin og 10 % iridium (ift. vægten). Linealen anvender tommer som måleskala.

Den grundlæggende SI-enhed for masse er kilogram (symbol kg).

Kilo er et præfiks, som betyder 1.000. Et kilogram er altså 1.000 gram.

Kilogram er en meget brugt måleenhed for masse indenfor videnskab, ingeniørarbejde og handel verden over. Kilogram er ofte kun kaldet kilo. 1 kilogram svarer ca. til 1 liter vand.

1 kg i avoirdupois systemet svarer til 2,205 pund.

Definition

SI-systemet efter den nye definition i 2019: Kilogrammet er nu fastsat ud fra sekundet, lysets hastighed og Plancks konstant, og amperen afhænger ikke længere af kilogrammet.

Kilogram er defineret af tre fysiske og fundamentale konstanter: Lysets hastighed c, en specifik atomisk overgangsfrekvens ΔνCs og Planks konstant h.

Man har ønsket at gøre definitionen uafhængig af et prototypelod ved at fiksere en naturkonstant til en bestemt talværdi. I november 2018 blev et kilogram koblet til Plancks konstant, som er defineret til præcis at være 6,62607015 x 10-34kg∙m2∙s-1.[1][2] Problemet med sådanne generelle definitioner har tidligere været, at de ikke giver samme nøjagtighed som en definition ved hjælp af en prototype. Det er fordi man kunne veje et lod med større præcision end den præcision, man hidtil har kunnet bestemme de relevante konstanter med.

Tidligere definition

Udviklingen af det første målesystem begyndte omkring år 1790.[3] I 1793 var kilogrammet kendt under navnet "grave".[4] Grave var defineret som vægten af en kubikdecimeter destilleret vand ved 0°C. Efter tre år blev "grave" afskaffet og erstattet af det, vi i dag kender som kilogram. Grammet, 1/1000 af et kilogram, blev foreløbigt i 1795 defineret som massen af en kubikcentimeter vand ved dets frysepunkt.

Kilogrammet blev senere, ligesom meteren, defineret ud fra en prototype, og både det originale kilogram-lod og meterstaven blev opbevaret i Paris. [5]

Navn og terminologi

Kilogram er den eneste SI-enhed med et prefix (kilo) som en del af navnet. Ordet kilogram kommer af det fransk kilogramme. Ordet kilogram blev skrevet ind i den franske lov i 1795.

Den Franske måde at stave kilogramme på blev adopteret af Storbritannien da ordet første gang blev brugt på engelsk i 1795. I USA stavede man ordet kilogram. I Storbritannien bliver begge stavemåde brugt. Kilogram er dog blevet den mest hyppigt anvendte stavemåde. Den britiske lov der regulere hvilke enheder der skal bruges, når der tales om handel på baggrund af vægt eller mål, forbyder ingen af stavemåderne, og begge er dermed tilladte.

I det 19. århundrede blev det franske ord kilo, forkortelse for kilogram, adopteret over i det engelske sprog, hvor det er blevet brugt både som kilogram og kilometer.

Danske forhold

Der er fremstillet et antal identiske eksemplarer af den internationale kilogram-prototype. Disse kopier opbevares, og bruges, på de forskellige landes nationale institutter for videnskabelig måling, som fx PTB i Tyskland og NIST i USA. I Danmark varetages denne opgave af Dansk Fundamental Metrologi A/S, som ligger i forskerparken DTU Science Park i Hørsholm. DFM er et selskab under Danmarks Tekniske Universitet i Kongens Lyngby. Den danske prototype bliver med flere års mellemrum sammenlignet direkte med det originale lod i Paris, hvorved sporbarheden sikres.

Masse og vægt

Kilogram er en enhed for masse. Masse er relateret til tendensen hos et objekt i hvile til at forblive i hvile, eller hvis det er i bevægelse til at forblive i bevægelse med en konstant hastighed, medmindre det udøves af en kraft.

Mens vægten af et objekt afhænger af styrken af det lokale tyngdefelt, er massen af et objekt uafhængig af tyngdefeltet. Derfor kræver det ikke noget for astronauter i mikro tyngdekraft at holde genstande væk fra gulvet; de er vægtløse. Da genstande i mikro tyngdekraft stadig bevare deres masse og sløvhed, må astronauter udøve ti gange så meget kraft for at sætte en 10kg genstand i bevægelse med samme hastighed som en 1kg genstand.

SI-omregning

Da kilogram allerede har et SI-præfiks (kilo) som en del af dets navn, anvendes enheden gram som basis ved brugen ar SI-præfiks. For eksempel er en milliontedel af et kg lig 1 mg (et milligram), ikke 1 μkg (et mikrokilogram).

Division
VærdiSI symbolNavn
10−1 gdgdecigram
10−2 gcgcentigram
10−3 gmgmilligram
10−6 gµgmicrogram
10−9 gngnanogram
10−12 gpgpicogram
10−15 gfgfemtogram
10−18 gagattogram
10−21 gzgzeptogram
10−24 gygyoctogram
Multiplikation
VærdiSI symbolNavn
101 gdagdecagram
102 ghghectogram
103 gkgkilogram
106 gMgmegagram (ton)
109 gGggigagram
1012 gTgteragram
1015 gPgpetagram
1018 gEgexagram
1021 gZgzettagram
1024 gYgyottagram

Kilder/referencer

Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til:
  1. ^ "Resolutions of the 26th CGPM" (PDF). BIPM (britisk engelsk). 2018-11-16. Arkiveret fra originalen (PDF) 19. november 2018. Hentet 2018-11-20.
  2. ^ Ghosh, Pallab (2018-11-16). "Kilogram gets a new definition". BBC News (britisk engelsk). Hentet 2018-11-16.
  3. ^ US Metric Association, A Chronology of the Metric System, hentet 30. august 2019.
  4. ^ Guyton; Lavoisier; Monge; Berthollet; et al. (1792), Annales de chimie ou Recueil de mémoires concernant la chimie et les arts qui en dépendent, vol. 15-16, Paris: Chez Joseph de Boffe, s. 277
  5. ^ September 21, 2007, Science Daily: Official Kilogram Losing Mass: Scientists Propose Redefining It As A Precise Number Of Carbon Atoms Citat: "...Prototype Kilogram or "Le Gran K" -- has been losing mass, about 50 micrograms at last check. The change is occurring despite careful storage at a facility near Paris...the missing mass amounted to no more than "the weight of a fingerprint..."

Medier brugt på denne side

Relations between New SI units definitions.svg
Forfatter/Opretter: Wikipetzi, IngenieroLoco, Licens: CC BY-SA 4.0
Relations between seven fundamental constants and the proposed new definitions of the seven base units of the SI. The arrows indicate the dependencies. Example: unit "metre" (m) is defined as distance passed by light in 1/299792458 second. Hence m depends on c (speed of light) and s (definition of unit "second"). This is indicated by arrows from s and c to m. Conversely, the definition of m is involved in the definitions of kg, K and cd - hence there are arrows from m to kg, K and cd.
SI base units.svg
Forfatter/Opretter: User:DePiep, Licens: CC BY-SA 3.0
The seven SI base units. No partial relationships (no arrows)
CGKilogram.jpg
Forfatter/Opretter: en:User:Greg L, Licens: CC-BY-SA-3.0

A computer-generated image of the International Prototype kilogram (IPK), which is made from an alloy of 90% platinum and 10% iridium (by weight) and machined into a right-circular cylinder (height = diameter) of 39.17 mm. The IPK is kept at the Bureau International des Poids et Mesures (International Bureau of Weights and Measures) in Sèvres on the outskirts of Paris.

The geometry of this computer model was based on the actual specifications being used for experiments in new manufacturing techniques to produce new kilogram mass standards.

Solid model and ray-traced image was created using Cobalt CAD software.

This image was provided by the contributor because of the dearth of uncopyrighted photographs of the actual IPK. This is expected to be a chronic limitation given that…

  1. the IPK is stored in a vault nearly all the time,
  2. there is no general public access to the BIPM (and certainly none to the vault),
  3. and working copies of the IPK are used at the BIPM for routine calibrations for years on-end.