Килограм: Разлика между версии
м Bot: Migrating 112 interwiki links, now provided by Wikidata on d:q11570 (translate me) |
корекции |
||
Ред 1: | Ред 1: | ||
{{Infobox |
{{Infobox |
||
|name = Килограм |
|name = Килограм |
||
Ред 6: | Ред 8: | ||
|image = [[Файл:CGKilogram.jpg|център|280п]] |
|image = [[Файл:CGKilogram.jpg|център|280п]] |
||
|imagestyle = |
|imagestyle = |
||
|caption = Създадена с компютър фотография на прототипа за килограм, който е показан в близост до линийка за визуализация на размера. Еталонът е изработен от [[сплав]] на [[платина]] и [[иридий]] и се пази |
|caption = Създадена с компютър фотография на прототипа за килограм, който е показан в близост до линийка за визуализация на размера. Еталонът е изработен от [[сплав]] на [[платина]] и [[иридий]] и се пази в Севр, [[Франция]], в специално помещение. |
||
|captionstyle = |
|captionstyle = |
||
|headerstyle = background:#ccf; |
|headerstyle = background:#ccf; |
||
Ред 17: | Ред 19: | ||
|header5 = |
|header5 = |
||
|label5 = Стандарт |
|label5 = Стандарт |
||
|data5 = основна [[ |
|data5 = основна [[SI]] единица |
||
|header6 = |
|header6 = |
||
|label6 = Физична величина |
|label6 = Физична величина |
||
Ред 33: | Ред 35: | ||
|below = |
|below = |
||
}} |
}} |
||
'''Килограм''' е една от седемте основни [[единица|единица]] в [[SI]] и се използва за физичната величина [[Маса_(величина)|маса]]. Символът с който се означава е ''kg'', но в популярни издания в България се използва и ''кг'', |
'''Килограм''' е една от седемте основни [[единица|единица]] в [[SI]] и се използва за физичната величина [[Маса_(величина)|маса]]. Символът, с който се означава, е ''kg'', но в популярни издания в България се използва и ''кг'', със знаци от кирилицата, под влияние на руските означения на мерните единици. Наименованията на кратните и дробните единици на един килограм се образуват с прибавяне на представки към единицата [[грам]] (например ''мили''грам,''дека''грам). Масата на 1 [[литър|L]] дестилирана [[вода]] при [[температура]] 4 °C е приблизително равна на един килограм. Това е първоначалната му дефиниция. Актуалната дефиниция съгласно [[стандарт]]а [[ISO 80000]]-4 е: |
||
''Килограм е единицата за маса; тя е равна на масата на международния [[прототип]] на килограма.'' |
''Килограм е единицата за маса; тя е равна на масата на международния [[прототип]] на килограма.'' |
||
Този прототип или еталон представлява [[цилиндър]] с височина и с диаметър равни на 39 |
Този прототип (или еталон) представлява [[цилиндър]] с височина и с диаметър равни на 39,17 mm, изработен от [[сплав]] на 90 % [[платина]] и 10 % [[иридий]] и се пази в [[Международно бюро за мерки и теглилки|Международното бюро за мерки и теглилки]] в [[Севр]], [[Франция]]. Килограмът остава единствената мерна единица, която се определя с предмет, всички останали се определят чрез фундаментални физични закони или свойства. |
||
Във всекидневието много често думите маса и [[тегло]] се използват за едно и също нещо, което е грешка. Масата е скаларна величина и се измерва в [[kg]], докато теглото е векторна величина, представлява гравитационната сила и се измерва в [[Нютон|N]] или [[килограм-сила]]. В американската система за мерни единици един килограм е равен на 2,2046 [[паунд]]а и съответно един паунд е равен на 0,45359237 kg. |
Във всекидневието много често думите маса и [[тегло]] се използват за едно и също нещо, което е грешка. Масата е скаларна величина и се измерва в [[kg]], докато теглото е векторна величина, представлява гравитационната сила и се измерва в [[Нютон|N]] или [[килограм-сила]]. В американската система за мерни единици един килограм е равен на 2,2046 [[паунд]]а и съответно един паунд е равен на 0,45359237 kg. |
||
По исторически причини названието килограм вече съдържа представката „кило“ затова кратните единици се образуват с представка пред грам, 1 g = 10<sup>−3</sup> kg. Вместо мегаграм (1000 kg) се използва тон, вместо гигаграм се използва килотон и вместо тераграм се използва мегатон. |
По исторически причини названието килограм вече съдържа представката „кило“ затова кратните единици се образуват с представка пред грам, 1 g = 10<sup>−3</sup> kg. Вместо мегаграм (1000 kg) се използва понятието тон, вместо гигаграм се използва килотон и вместо тераграм се използва мегатон. |
||
== История == |
== История == |
||
На 7 април 1795 година е дефиниран [[грам]] |
На 7 април 1795 година във Франция е дефиниран [[грам]]ът като “абсолютното тегло на обема на вода, равен на куб със страна една стотна част от метъра при температурата на топене на леда.”<span style="margin-left:0.1em"><ref name="decree"> |
||
{{cite web |
{{cite web |
||
| url = http://smdsi.quartier-rural.org/histoire/18germ_3.htm |
| url = http://smdsi.quartier-rural.org/histoire/18germ_3.htm |
||
Ред 50: | Ред 52: | ||
| date = 7 April 1795 |
| date = 7 April 1795 |
||
| quote = ''Gramme'', le poids absolu d'un volume d'eau pure égal au cube de la centième partie du mètre , et à la température de la glace fondante. |
| quote = ''Gramme'', le poids absolu d'un volume d'eau pure égal au cube de la centième partie du mètre , et à la température de la glace fondante. |
||
}}</ref></span> Идеята за използване на |
}}</ref></span> Идеята за използване на специфичния обем на водата за определяне на масата най-напред е лансирана от английския философ [[Джон Уилкинс]] през 1668 година.<ref name=Wilk1>[http://www.metricationmatters.com/docs/WilkinsTranslationLong.pdf An Essay towards a Real Character and a Philosophical Language (Reproduction)]</ref><ref name=Wilk2>[http://www.metricationmatters.com/docs/WilkinsTranslationShort.pdf An Essay towards a Real Character and a Philosophical Language (Transcription)]</ref> |
||
Тъй като търговията и размяната обикновено предполага предмети с много по-голяма маса от един грам, и тъй като |
Тъй като търговията и размяната обикновено предполага предмети с много по-голяма маса от един грам, и тъй като еталонът с водата е нестабилен и неудобен, се наложило по-практично решение на еталон. По тази причина през 1799 година е изработено монолитно метално тяло от [[платина]], 1000 пъти по-тежко и масивно от грама. То е наречено килограм (''Kilogramme des Archives''). Този еталон остава валиден за следващите 90 години. |
||
По същото време са направени опити за определяне на масата на един кубичен дециметър ([[литър]]) вода. Дефиницията за литър се дава по следния начин: |
По същото време са направени опити за определяне на масата на един кубичен дециметър ([[литър]]) вода. Дефиницията за литър се дава по следния начин: „Литърът е мерна единица за течности и твърди вещества, за който изместването би било това на куб с размер на страната една десета от метъра.“ Първоначалното определение предполага вода при 0 °C, но по-късно, през 1799 година дефиницията е преразгледана и температурата е определена като 4 °C (когато водата достига максималната си плътност). Съвременните измервания с голяма точност дават стойност от 3,984 °C.<ref> |
||
{{cite web |
{{cite web |
||
| title = L'histoire du mètre, la détermination de l'unité de poids |
| title = L'histoire du mètre, la détermination de l'unité de poids |
||
| url = http://histoire.du.metre.free.fr/fr/index.htm |
| url = http://histoire.du.metre.free.fr/fr/index.htm |
||
}}</ref> |
}}</ref> |
||
Учените от XVIII век заключават, че един кубичен дециметър вода при максимална плътност е равен на 99 |
Учените от XVIII век заключават, че един кубичен дециметър вода при максимална плътност е равен на 99,9265% от масата на килограма, избран за стандарт 4 години по-рано.<ref> |
||
{{cite book |
{{cite book |
||
| author = Ronald Edward Zupko |
| author = Ronald Edward Zupko |
||
Ред 69: | Ред 71: | ||
=== Интернационален еталон на килограма === |
=== Интернационален еталон на килограма === |
||
Конвенцията за метъра е подписана на 20 май 1875 година и въвежда |
Конвенцията за метъра е подписана на 20 май 1875 година и въвежда международната система (SI), която от 1889 г. определя размера на килограма като равен на масата на интернационалния прототип на килограма, често наричан в професионалния свят на [[метрология]]та "ИПК". ИПК е направен от [[сплав]] на платината, която е 90% платина и 10% [[иридий]] (от масата) и е изработен като прав кръгов цилиндър с височина 39,17 mm (равна на диаметъра), за да се сведе площта до минимум<ref name="Quinn">''New Techniques in the Manufacture of Platinum-Iridium Mass Standards'', T. J. Quinn, Platinum Metals Rev., 1986, '''30''', (2), pp. 74–79</ref>. Добавянето на 10% иридий подобрява изцяло платинения „килограм от Архивите“, като значително увеличава твърдостта, но същевременно запазва много от качествата на платината - изключителна устойчивост към окисление, изключително висока плътност, задоволителна електрическа и топлинна проводимост и ниска магнитна възприемчивост. ИПК и негови шест копия се съхраняват в Международното бюро по мерките и теглилките (известно на френски език с инициалите BIPM) в подходяща среда на сигурно място в сейф в подземието на BIPM в Севр, в покрайнините на Париж. Три независимо управлявани ключове са необходими за отваряне на трезора и сейфа. Официални копия на ИПК са предоставени на други нации, за да служат като техни национални еталони. Те се сравняват с оригиналния ИПК приблизително на всеки 50 години. Еталонът се пази под три херметично затворени похлупака. От 1889 г. до 2007 г. той е загубил само 50 микрограма от масата си в сравнение със средното тегло на няколкото десетки негови копия. |
||
ИПК е един от трите метални цилиндъра, изработени през 1879 г. През 1883 г. се установява, че практически не се отличава от масата на „килограма |
ИПК е един от трите метални цилиндъра, изработени през 1879 г. През 1883 г. се установява, че той практически не се отличава от масата на „килограма от Архивите“, направен осемдесет и четири години преди това, и е официално ратифициран като килограм от първата Обща конференция по мерките и теглилките през 1889 г.<ref name="Quinn" /> |
||
Съвременните измервания на ''Виенския стандарт на средната океанска вода'', която е чиста дестилирана вода с изотопни представители, взети като средна стойност на състава на океаните в света, показват, че е с плътност 0 |
Съвременните измервания на ''Виенския стандарт на средната океанска вода'', която е чиста дестилирана вода с изотопни представители, взети като средна стойност на състава на океаните в света, показват, че той е с плътност 0,999975 ±0,000001 kg/L в точката си на максимална плътност (3,984 °C) при стандартно атмосферно налягане(760 [[mmHg]])<ref>Isotopic composition and temperature per London South Bank University’s [http://www1.lsbu.ac.uk/water/data.html “List of physicochemical data concerning water”], density and uncertainty per [http://webbook.nist.gov/chemistry/ NIST Standard Reference Database Number 69] (retrieved 5 April 2010)</ref>. Така, един кубичен дециметър вода при точката си на максимална плътност е само 25 милионни части с по-малка маса от ИПК. Тази малка разлика, както и фактът, че масата на ИПК е неразличима от масата на „килограма от Архивите“, говори за уменията на учените преди 212 години, когато те правят измерванията и изработват на „килограма от Архивите“. |
||
=== Еталонът на бъдещето === |
=== Еталонът на бъдещето === |
||
Днес килограмът е единствената от седемте основни единици за измерване в SI, чиито еталон е направен от човек предмет, а не подчинен на фундаментални физични свойства, дефиниции или закони. Очаква се да се въведе определение за килограм на базата на връзката между масата и [[константа на Планк|константата на Планк]] - една от основните константи в квантовата механика. Засега не е ясно кога точно ще стане това, но според учените и официалните представители на BIPM |
Днес килограмът е единствената от седемте основни единици за измерване в SI, чиито еталон е направен от човек предмет, а не подчинен на фундаментални физични свойства, дефиниции или закони. Очаква се да се въведе определение за килограм на базата на връзката между масата и [[константа на Планк|константата на Планк]] - една от основните константи в квантовата механика. Засега не е ясно кога точно ще стане това, но според учените и официалните представители на BIPM металният иридиево-платинен цилиндър скоро ще остане в историята.<ref>[http://zonabg.info/Technology.60_64/11949.tyrsqt-zamqna-na-etalona-za-kilogram/ Търсят нематериална замяна на международния стандарт за килограм]</ref> |
||
== Единици за маса == |
== Единици за маса == |
||
Ред 101: | Ред 103: | ||
10 <sup>-24</sup>g |
10 <sup>-24</sup>g |
||
| |
| |
||
dg <br> |
dg <br> |
||
cg <br> |
cg <br> |
||
mg <br> |
mg <br> |
||
µg <br> |
µg <br> |
||
ng<br> |
ng<br> |
||
pg <br> |
pg <br> |
||
fg <br> |
fg <br> |
||
ag <br> |
ag <br> |
||
zg <br> |
zg <br> |
||
yg |
yg |
||
| |
| |
||
дециграм <br> |
дециграм <br> |
||
сентиграм<br> |
сентиграм<br> |
||
милиграм<br> |
милиграм<br> |
||
микрограм<br> |
микрограм<br> |
||
нанограм <br> |
нанограм <br> |
||
пикограм <br> |
пикограм <br> |
||
фемтограм<br> |
фемтограм<br> |
||
атограм <br> |
атограм <br> |
||
септограм <br> |
септограм <br> |
||
йоктограм <br> |
йоктограм <br> |
||
|| |
|| |
||
| |
| |
||
Ред 135: | Ред 137: | ||
10 <sup>24</sup>g |
10 <sup>24</sup>g |
||
| |
| |
||
dag <br> |
dag <br> |
||
hg <br> |
hg <br> |
||
kg <br> |
kg <br> |
||
Mg <br> |
Mg <br> |
||
Gg <br> |
Gg <br> |
||
Tg <br> |
Tg <br> |
||
Pg <br> |
Pg <br> |
||
Eg <br> |
Eg <br> |
||
Zg <br> |
Zg <br> |
||
Yg |
Yg |
||
| |
| |
||
декаграм <br> |
декаграм <br> |
||
хектограм <br> |
хектограм <br> |
||
килограм <br> |
килограм <br> |
Версия от 18:05, 22 март 2013
Основни характеристики | |
---|---|
Стандарт | основна SI единица |
Физична величина | маса |
Символ | kg |
Изразена в | Природни единици: 4,59467(23)×107 маси на Планк Енергия: 2,204622622 паунда |
Килограм в Общомедия | |
Килограм е една от седемте основни единица в SI и се използва за физичната величина маса. Символът, с който се означава, е kg, но в популярни издания в България се използва и кг, със знаци от кирилицата, под влияние на руските означения на мерните единици. Наименованията на кратните и дробните единици на един килограм се образуват с прибавяне на представки към единицата грам (например милиграм,декаграм). Масата на 1 L дестилирана вода при температура 4 °C е приблизително равна на един килограм. Това е първоначалната му дефиниция. Актуалната дефиниция съгласно стандарта ISO 80000-4 е:
Килограм е единицата за маса; тя е равна на масата на международния прототип на килограма.
Този прототип (или еталон) представлява цилиндър с височина и с диаметър равни на 39,17 mm, изработен от сплав на 90 % платина и 10 % иридий и се пази в Международното бюро за мерки и теглилки в Севр, Франция. Килограмът остава единствената мерна единица, която се определя с предмет, всички останали се определят чрез фундаментални физични закони или свойства.
Във всекидневието много често думите маса и тегло се използват за едно и също нещо, което е грешка. Масата е скаларна величина и се измерва в kg, докато теглото е векторна величина, представлява гравитационната сила и се измерва в N или килограм-сила. В американската система за мерни единици един килограм е равен на 2,2046 паунда и съответно един паунд е равен на 0,45359237 kg.
По исторически причини названието килограм вече съдържа представката „кило“ затова кратните единици се образуват с представка пред грам, 1 g = 10−3 kg. Вместо мегаграм (1000 kg) се използва понятието тон, вместо гигаграм се използва килотон и вместо тераграм се използва мегатон.
История
На 7 април 1795 година във Франция е дефиниран грамът като “абсолютното тегло на обема на вода, равен на куб със страна една стотна част от метъра при температурата на топене на леда.”[1] Идеята за използване на специфичния обем на водата за определяне на масата най-напред е лансирана от английския философ Джон Уилкинс през 1668 година.[2][3]
Тъй като търговията и размяната обикновено предполага предмети с много по-голяма маса от един грам, и тъй като еталонът с водата е нестабилен и неудобен, се наложило по-практично решение на еталон. По тази причина през 1799 година е изработено монолитно метално тяло от платина, 1000 пъти по-тежко и масивно от грама. То е наречено килограм (Kilogramme des Archives). Този еталон остава валиден за следващите 90 години.
По същото време са направени опити за определяне на масата на един кубичен дециметър (литър) вода. Дефиницията за литър се дава по следния начин: „Литърът е мерна единица за течности и твърди вещества, за който изместването би било това на куб с размер на страната една десета от метъра.“ Първоначалното определение предполага вода при 0 °C, но по-късно, през 1799 година дефиницията е преразгледана и температурата е определена като 4 °C (когато водата достига максималната си плътност). Съвременните измервания с голяма точност дават стойност от 3,984 °C.[4] Учените от XVIII век заключават, че един кубичен дециметър вода при максимална плътност е равен на 99,9265% от масата на килограма, избран за стандарт 4 години по-рано.[5]
Интернационален еталон на килограма
Конвенцията за метъра е подписана на 20 май 1875 година и въвежда международната система (SI), която от 1889 г. определя размера на килограма като равен на масата на интернационалния прототип на килограма, често наричан в професионалния свят на метрологията "ИПК". ИПК е направен от сплав на платината, която е 90% платина и 10% иридий (от масата) и е изработен като прав кръгов цилиндър с височина 39,17 mm (равна на диаметъра), за да се сведе площта до минимум[6]. Добавянето на 10% иридий подобрява изцяло платинения „килограм от Архивите“, като значително увеличава твърдостта, но същевременно запазва много от качествата на платината - изключителна устойчивост към окисление, изключително висока плътност, задоволителна електрическа и топлинна проводимост и ниска магнитна възприемчивост. ИПК и негови шест копия се съхраняват в Международното бюро по мерките и теглилките (известно на френски език с инициалите BIPM) в подходяща среда на сигурно място в сейф в подземието на BIPM в Севр, в покрайнините на Париж. Три независимо управлявани ключове са необходими за отваряне на трезора и сейфа. Официални копия на ИПК са предоставени на други нации, за да служат като техни национални еталони. Те се сравняват с оригиналния ИПК приблизително на всеки 50 години. Еталонът се пази под три херметично затворени похлупака. От 1889 г. до 2007 г. той е загубил само 50 микрограма от масата си в сравнение със средното тегло на няколкото десетки негови копия.
ИПК е един от трите метални цилиндъра, изработени през 1879 г. През 1883 г. се установява, че той практически не се отличава от масата на „килограма от Архивите“, направен осемдесет и четири години преди това, и е официално ратифициран като килограм от първата Обща конференция по мерките и теглилките през 1889 г.[6]
Съвременните измервания на Виенския стандарт на средната океанска вода, която е чиста дестилирана вода с изотопни представители, взети като средна стойност на състава на океаните в света, показват, че той е с плътност 0,999975 ±0,000001 kg/L в точката си на максимална плътност (3,984 °C) при стандартно атмосферно налягане(760 mmHg)[7]. Така, един кубичен дециметър вода при точката си на максимална плътност е само 25 милионни части с по-малка маса от ИПК. Тази малка разлика, както и фактът, че масата на ИПК е неразличима от масата на „килограма от Архивите“, говори за уменията на учените преди 212 години, когато те правят измерванията и изработват на „килограма от Архивите“.
Еталонът на бъдещето
Днес килограмът е единствената от седемте основни единици за измерване в SI, чиито еталон е направен от човек предмет, а не подчинен на фундаментални физични свойства, дефиниции или закони. Очаква се да се въведе определение за килограм на базата на връзката между масата и константата на Планк - една от основните константи в квантовата механика. Засега не е ясно кога точно ще стане това, но според учените и официалните представители на BIPM металният иридиево-платинен цилиндър скоро ще остане в историята.[8]
Единици за маса
Стойност | Символ | Име | Стойност | Символ | Име | |
---|---|---|---|---|---|---|
10 -1g |
dg |
дециграм |
10 1g |
dag |
декаграм |
Източници
- ↑ Decree on weights and measures // 7 April 1795. Gramme, le poids absolu d'un volume d'eau pure égal au cube de la centième partie du mètre , et à la température de la glace fondante.
- ↑ An Essay towards a Real Character and a Philosophical Language (Reproduction)
- ↑ An Essay towards a Real Character and a Philosophical Language (Transcription)
- ↑ L'histoire du mètre, la détermination de l'unité de poids
- ↑ Ronald Edward Zupko. Revolution in Measurement: Western European Weights and Measures Since the Age of Science. DIANE Publishing, 1990.
- ↑ а б New Techniques in the Manufacture of Platinum-Iridium Mass Standards, T. J. Quinn, Platinum Metals Rev., 1986, 30, (2), pp. 74–79
- ↑ Isotopic composition and temperature per London South Bank University’s “List of physicochemical data concerning water”, density and uncertainty per NIST Standard Reference Database Number 69 (retrieved 5 April 2010)
- ↑ Търсят нематериална замяна на международния стандарт за килограм
|