Кілограм

Відео: Killagram - Хащ Хащ

Еталон кілограма, що зберігається в Парижі
кілограм - одиниця маси в Міжнародній системі одиниць (СІ) і деяких інших метричних системах. За визначенням один кілограм дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма. Кілограм входить в семи основних одиниць СІ, через які визначається багато інших одиниць. Це єдина одниці СІ з префіксом. Одиниця без префікса - грам - дорівнює одній тисячній кілограма.
Кілограм є одиницею маси, а не ваги, хоча в посякденному споживання поняття маси і ваги часто плутають. Одиницею сили, а вага - це сила, з якою тіло діє на опору або підвіс, в системі СІ є ньютон. Раніше, до 1960, використовувалася одиниця кілограм-сила. Її можна зустріти в старій фізичній літературі, і в деяких технічних областях, проте в фізиці використання цієї одиниці не рекомендується як застарілої.
Оскільки маса прототипу кілограма змінюється з часом, а точне визначення основної одиниці СІ важливо для точних вимірювань багатьох фізичних величин, Міжнародний комітет мір і ваг прийняв в 2005 рішення про необхідність перевизначення кілограма через фундаментальні фізичні постійні. Однак, остаточне рішення з цього приводу очікується не раніше 2015.
Кілограм як одиниця маси був запропонований після Великої французької революції з метою упорядкування системи одиниць із застосуванням десятковоїсистеми. 7 квітня 1795 була проголошена нову одиницю грам, як «абсолютна вага обсягу води, що дорівнює кубу однієї сотої частини метра при температурі плавлення льоду». Кілограм при цій ухвалі була похідною одиницею, яка дорівнює тисячі грамів. З огляду на те, що стандарт у вигляді певної кількості води був би ненадійним, виникла проблема його практичної реалізації. Був виготовлений тимчасовий металевий еталон, з вагою в 1000 грамів. Разом була поставлена задача точного вимірювання маси одного дециметра кубічного, тобто літра, води.


Після декількох років досліджень французький хімік Луї Лефевр-жіно і італійський натураліст Джованні Фабброні зробили висновок, що точне визначення буде не при температурі плавлення льоду, 0 ° C а при температурі, при якій щільність води максимальна - 4 ° C. Визначено маса становила 99.9265% тимчасового еталона. У 1799 був виготовлений платиновий еталон, маса якого відповідала масі води при 4 ° C. Цей кілограм отримав назву кілограма архіву і служив еталоном протягом наступних 90 років.
Сучасним еталоном кілограма є циліндрична гиря висотою і діаметром 39 міліметрів, що зберігається в Міжнародному бюро мір і ваг в Севрі (передмістя Парижа, Франція). Ця гиря відлита в 1879 році зі сплаву платини (90%) і іридію (10%), вперше приготовленого французьким хіміком Сент-Клер Девіль в 1872 році. Прототип був затверджений перший Генеральною конференцією мір і ваг в 1889 році.
У 1875 році 17 країн світу підписали Метричну конвенцію, яка поклала початок процес створення міжнародної системи одиниць. Міжнародний прототип кілограма був виготовлений як результат цієї домовленості. Завдяки використанню сплаву платини та іридію збільшилася жорсткість зразка. Крім самого прототипу в Міжнародному бюро мір і ваг зберігається ще шість його копій. Приблизно 80 копій цього еталона також зберігаються в інших країнах.
Коли кілограм був затверджений в якості одиниці ще не було чіткого розуміння різниці між масою і вагою. Маса - характеристика інерційних властивостей тел. Вага - це сила, з якою тіло діє на опору або підвіс. Значення маси тіла однаково в будь-якій точці Землі, тоді як вага залежить від сили тяжіння, тобто різна в різних точках Землі, залежить від географічної широти і довготи, висоти над рівнем моря і навіть від порід, що залягають під поверхнею в конкретному місці.


З метою усунення плутанини, що існувала в той час, 1-а Генеральна конференція з мір та ваг (1889) затвердила міжнародний прототип кілограма як прототип одиниці маси. У рішеннях 3-й Генеральній конфереції мір і ваг чітко розмежовані кілограм за одиницю сили і кілограм як одиницю маси.
Існує також окреме фундаментальне фізичне питання про рівність інерційної і гравітаційної мас, але в контексті визначення еталону кілограма не суттєво.
Зміна маси національних прототипів кілограма K21-K40 і сестринських копій K32 і K8 (41) з часом щодо міжнародного прототипу. Всі вимірювання представлені як відносні. Вимірювань маси, які свідчили б про те, який із прототипів найстабільшішій про природні інваріантів немає. Існує можливість, що все прототипи збільшили свою масу за 100 років, а K21, K35, K40 і міжнародний прототип набрали меншу масу, ніж інші. Точність відтворення одиниці маси - кілограма - за допомогою прототипу кілограма (відносна похибка не перевищує 2.10 -8) в основному задовольняє запити сучасної науки і техніки. Однак перспективи їх розвитку вимагають подальшого підвищення точності відтворення одиниць маси. Крім того, зруйновність і невідтворюваність міжнародного прототипу кілограма залишає в центрі уваги метрологів проблему встановлення природної заходи для кілограма.
В результаті останнього (на 2005 рік) зіставлення копій і еталона кілограма було виявлено, що загальний еталон (який знаходиться в Парижі) поважчав на 28 мікрограмів. З огляду на це, а також для встановлення більш стабільного еталона маси, зараз запропоновано кілька варіантів заміни еталона кілограма на надійний (наприклад, завдавши кількість атомів в кристалі якого-небудь хімічного елемента, або висловивши через одиниці енергії, що витрачаються при переходах між електронними рівнями, або з допомогою так званих "зворотних ампер-ваг"). Але до сих пір альтернативні визначення кілограма не прийняті.
Інший напрямок вирішення цієї проблеми полягає в розробці і створенні зразків маси одноізотопного складу. Проведені дослідження показують реальну можливість відтворення одиниці маси з точністю, набагато перевищує будь-які практичні запити.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!