Kilogramo

Kilogramo
Azpiklasea	MKS sistema eta Nazioarteko Unitate Sistema
Neurtzen du	masa,masa atomikoa,mass excess(en)etarest mass(en)
SIsistemarako konbertsioa	1 kg
Unitate estandarretan	1.000 g
Honen izena darama	kiloetagramo
Ikurra	kg,кг,kg,кг,kg,ק "ג,кг,кг,кг,كغ,kg,кг,kg,kg,kq,kg,кг,кг,χγρ,kg,kg,кгetakg

Kilogramoa(sinboloa:kg)SINazioarteko Unitate Sistemarenmasentzakooinarrizko unitatea da. 2019ko maiatzaren 20tik oinarrizko konstante fisiko baten arabera definitzen da. 2019ko maiatzaren 20a baino lehenplatino-iridiozkozilindro baten arabera definitzen zen,Nazioarteko Kilogramo Prototipoa,edoLe Grand K,1889an egina etaPariskoSaint-Cloudengordetzen dena.

Hasiera batean kilogramoa definitzekourlitrobat erabili zen, hau da,dezimetrokubiko bat. Oso zaila zenez modu zehatz batean erreplikatzea,1799anplatinozko artefaktu bat proposatu zen kilogramoa definitzeko. Artefaktu hura, eta ondoren sortutako IPK, unitate estandarra izan zen 2019ra arte. Artefaktuak denborarekin masa galtzen zuela ikusi zenez, konstante bat erabiltzea proposatu zen, eta 2018anPlancken konstanteaerabiltzea adostu zen.Konstante honekargipartikulenenergia(eta, beraz, masa) berefrekuentziarekinlotzen du.Definizio berria posible izateko, Plancken konstantea zehaztasun handiz neurtzea beharrezkoa zen, eta horretarako ere IPKren kilogramoaren definizioa hartu zen oinarritzat.

Definizioa

Kilogramoaren definizioa historian zehar aldatu da, hala ere zaila izan zen konstante fisiko baten arabera definitzea eta ez objektu fisiko baten arabera. Objektu fisikoek aldaketak izan ditzakete, baina konstanteak ez. Arazoa, konstante hori zehaztasunez neurtzea izaten da, beraz. Kilogramoaren definizioa izan zen konstante baten arabera aldatzen azkena,Plancken konstantea2019komaiatzaren 20ankilogramoa definitzeko hartu zenetik.Kilogramoa da bere izenean aurrizki bat daraman unitate bakarraSIaren baitan.

Definizio historikoak

Artikulu honetan hurrengo laburdurak erabiltzen dira:

1. BIPM"Bureau International des Poids et Mesures", "Pisu eta Neurketen Nazioarteko Bulegoa"
2. CGPM"Conférence Générale des Poids et Mesures", "Pisu eta Neurketei buruzko Konferentzia Orokorra"
3. CIPM"Comité International des Poids et Mesures", "Pisu eta Neurketei buruzko Nazioarteko Komitea"
4. SI"Sistème International d'Unités", "Nazioarteko Unitate Sistema (NUS)"

Uraren bidezko definizioa

Hasieran kilogramoa,litro bat ur hutsaren masa, 4Celsiusgradu hotz-beroan etapresio atmosferiko estandarreanlegez definitu zen. Definizio hau zehaztasunez bideratzeko zaila zen; era xumean bada ere uraren dentsitatea presioaren eraginpean dagoelako eta, presio unitateak masarenaren pean egonik, kilogramoren definizioan dependentzia zirkularra agertzen zelako.

Kilogramoaren prototipoak

Arazo hauek gainditzeko, kilogramoazehazkiaurreko definiziora ahal zen beste hurbiltzeko egindako txantiloi estandar baten masa legez definitu zen.1889tikaurrera,SIsistemak unitateakilogramoaren nazioarteko prototipoaren masalegez definitzen du; prototipoaplatinoetairidiozosatutakometal nahasturazeginda dago,39 mmxx mm garai eta yy mm zabal den zilindroa da etaPisuen eta Neurrien Nazioarteko Bulegoandago gordeta.

Kilogramo prototipoaren kopia ofizialak eskuragarri daude,10 urteanbehin inguru, Parisko prototipoarekin ( "Le Grand Kilo") alderatzen dirennazioprototipoak legez erabiltzeko. Kilogramoaren nazioarteko prototipoa1880ko hamarkadanegin zen.

Definizioz, oraingo definizioaren bikoizketa akatsa zero da zehatz; hala ere, hitzaren ohiko adieran 2 mikrogramokoa legez har dezakegu. Hau estandarra era berean eginda eta gordeta dauden bere kopia ofizialekin konparatuz ikusten da. Ez dago ezelango ziorik estandar ofiziala bere kopia ofizialak baino egonkorragoa dela uste izateko, edo alderantziz; hori horrela izanda, konparaketaren bidez estima daiteke bere egonkortasuna. Prozedura hau gutxi gorabehera berrogei urtean behin jarraitzen da.

Kilogramoaren nazioarteko prototipoak azken 100 urtetan 50 mikrogramo galdu dituela dirudi, itsasten zaion hauts kopuru txikia garbitzeko ahalegiaren ondorioz, antza.Prototipoan ikusi den aldaketak kilogramoaren definizioa berria sortzeko ahaleginak areagotu ditu. Oraingo definizioaren arabera esan dezakegu orain 100 urte kilogramo bateko masa zuten eta ordutik hona aldatu ez diren unibertsoko gauza guztiek (Frantzian dagoen metalezko prototipoa izan ezik) orain kilogramo bat eta 50 mikrogramoko masa dutela. Hau intuizioaren aurkakoa da eta masa unitate estandar bat definitzeko ez egokia, estandar batek denboran zehar ez baitu era arbitrarioan aldatu behar.

Pisu eta Neurrien Nazioarteko Batzordearen 2018ko 26. Batzar Orokorra

Fisikaren eta teknologiaren arloetan izandako aurrerapenak direla eta, 2011-14 bitartean izandako bileretan, Pisu eta Neurrien Nazioarteko Batzordearen (frantsesez,Comité International des Poids et Mesures,CIPM) azpibatzorde baten proposamena kontuan harturik, oinarrizko zazpi unitateen definizioa zazpi konstante unibertsalen bidez ematea erabaki zen 2018ko 26. Batzar Orokorrean. Horren arabera, honako aldaketa hauek egitea erabaki zen, 2019ko maiatzetik aurrera indarrean jartzeko:

«Betiere oinarrizko zazpi unitateak (segundoa,metroa,kilogramoa,amperea,kelvina,molaetakandela) bere horretan gorderik, unitate horiek birdefinitu egin dira beraien balioak zazpi konstante fisiko unibertsalen bidez zehaztuz. Definizio berriek hobetu egin dute SI sistema, unitateen balioa aldatu gabe.»

SI sistema zehazten duten zazpi konstante unibertsalak honako hauek dira:

• Zesio-133 atomo ez-perturbatuaren oinarrizko egoeraren trantsizio hiperfinaren frekuentzia$\Delta \nu _{\text{Cs}}={\text{9 192 631 770 Hz}}$da,
• Argiak hutsean duen abiadura$c={\text{299 792 458 m s}}^{-1}$da,
• Planck-en konstantearen balio numerikoa$h={\text{6,626 070 15}}\times 10^{-34}{\text{J s}}$da,
• Oinarrizko karga elektrikoaren balioa$e={\text{1,602 176 634}}\times 10^{-19}{\text{ C}}$da,
• Boltzmann-en konstanteak$k={\text{1,380 649}}\times 10^{-23}{\text{J K}}^{-1}$balio du,
• Avogadroren konstantearen balioa${\text{1 }}N_{\text{A}}={\text{6,022 140 76}}\times 10^{23}{\text{ mol}}^{-1}$da,
• $540\times 10^{12}{\text{ Hz}}$-eko erradiazio monokromatikoaren argi-eraginkortasunaren balioa$K_{\text{cd}}={\text{683 lm W}}^{-1}$da.

Ondorioz, zazpi oinarrizko unitateak goiko taulan adierazitako moduan daude birdefiniturik zazpi konstante unibertsal horien bitartez.

Kilogramoaren definizio ofizial berria

Erabaki hori kontuan harturik, kilogramoaren balioa aldatu gabe, honelaxe geratu da idatzita beraren definizioa:

«Kilogramoadefiniturik geratzen da Planck-en konstantearen balio numerikoa$h={\text{6,626 070 15}}\times 10^{-34}{\text{J s}}$denean, azken unitate hau${\text{kg m}}^{2}{\text{ s}}^{-1}$unitateen baliokidea izanik, eta metroa eta segundoa$c$eta$\Delta \nu _{\text{Cs}}$konstante unibertsalen bidez definiturik daudenean.».

Beste proposamen batzuk

• Watt balantzeaklehenamperedefinitzeko erabiltzen zenkorronte balantzeaerabiltzen du kilogramoaPlanck-en konstantearenbalio batekin lotzeko,voltarenetaohmarendefiniziotan oinarrituta.
• Lebitatutakosupereroalearenhurbiltzeak kilogramoa kantitate elektriko batzuekin lotzen du; gorputz supereroale bat biribildu supereroale batek sortutako eremu magnetikoan lebitatuz, eta biribilduan behar denkorronte elektrikoaneurtuz.
• Josephson-en (CIPM (1988), 1. gomendioa, PV 56; 19) etavon Klitzing-en (CIPM (1988), 2. gomendioa, PV 56; 20) aldaezinei balio konbentzionalak eman zaizkienez, balio hauek (K_J≡ 4.835 979×10¹⁴Hz/V eta R_K≡ 2.581 280 7×10⁴Ω)anperelehengo definizioaz elkartu ahal dira kilogramoa hurrengo eran definitzeko:

«

Kilogramoa, ezin luzeagoak, zeharkako sekzio hutsalekoak, hutsean bata bestearen metro batera kokatuak eta segundo bakoitzean zehazki 6,241 509 629 152 65 × 1018karga elementalezko korronte jarraiaz zeharkatuak diren eroale zuzen paralelo biren artean metro bakoitzeko agertzen den indarraren eraginpean zehazki 2×10-7m/s² azelerazioa lortuko duen masa da

»

Lotura pisuarekin

Objektu baten pisua kilogramotan ematen denean, eman nahi den propietatea ia beti masa da. Noizbehinka objektu batekiko grabitazioaren indarra ere "kilogramo" tan ematen da, baina erabilitako unitatea ez da benetako kilogramoa. Objektu batean eragina duen indar grabitatorioa "kilogramo" tan ematen denean erabilitako unitatea ez da benetako kilogramoa, ez erabiltzea aholkatuta dagoen kilogramo-indarra (kgf) baino,kilopond(kp) izenaz ere ezagutua dena.

kg bateko masa duen objektu batLurrarenazalean gutxi gora-behera 9.80665newtongoindar grabitatorio baten eraginpean egongo da. (SIaren indar unitatea). Kontuan izan 980.665 cm/s²-ko biderkatzailea (CGPM-ek definitu zuen legez,cgssistemak erabilitako sistema nagusiak zirenean) gramo-indarra definitzeko abenikoz onartutako balio konbentzionala (3rd CGPM (1901), CR 70) dela, besterik ez. Lurrean tokian tokikogazelerazio grabitatorioa latitude, altitude eta kokalekuarekin aldatzen da, beraz balio konbentzional hau onartu baino lehen gramo-indarra txarto definitutako unitatea zen. (Begirageeaere, azelerazio grabitatorioaren neurri estandarra.)

Ikus gainera

• Nazioarteko Unitate Sistema
• masa
• grabitazio unibertsala
• pisua

Bibliografia

• Zientzia eta Teknologiaren Hiztegi Entziklopedikoa,Elhuyar, Donostia (2009). ISBN: 978-84-92457-00-7.
• M. Ensunza, J.R. Etxebarria & J. Iturbe,Zientzia eta teknikarako euskara. Zenbait hizkuntza-baliabide (II. argitalpena),Udako Euskal Unibertsitatea (UEU), Bilbo, 2008, ISBN: 978-84-8438-164-8.
• Jose Ramon Etxebarria,Zientzia eta teknikako euskara arautzeko gomendioak,Eusko Jaurlaritzaren Argitalpen Zerbitzu Nagusia, Gasteiz, 2011, ISBN: 978-84-457-3136-9.
• Jose Ramon Etxebarria,Komunikazioa euskaraz ingeniaritzan,Udako Euskal Unibertsitatea (UEU), Bilbo, 2014,ISBN 978-84-8438-522-6.

Kanpo estekak

• National Physical Laboratory FAQ on kilogram definition, the need for a new definition, and some alternatives
• Conversion Calculator for Units of MASS (& Weight)
• More on the NIST Watt Balance
• More on the Avogadro project
• Conversion: Units of Weight
• Le Bureau International des Poids et Mesures
• Attogram Detection
• World's most sensitive scales weigh a zeptogram,by New Scientist
• Scales tip with tiniest mass yet, by BBC News Online