Chilogrammo

Storia

Nel 1879, il pezzo di metallo fu realizzato. Fu scelto ufficialmente come chilogrammo nel 1889. Era fatto al 90% di platino e al 10% di iridio. Questi metalli furono scelti perché non arrugginiscono o si corrodono come la maggior parte dei metalli. È conservato in un caveau al BIPM a Sèvres, in Francia. Dal 1795 al 1799, l'unità di massa non si chiamava "chilogrammo" ma era chiamata "grave".

Il chilogrammo originale è conservato all'interno di vasi a campana. Con il tempo, la polvere può accumularsi su di esso. Prima di essere misurato, viene pulito per ottenere le dimensioni originali.

Massa e peso

Il chilogrammo è un'unità di massa. Nel linguaggio normale, la misurazione della massa definisce quanto è pesante qualcosa. Questo non è scientificamente corretto. La massa è una proprietà inerziale. Misura la tendenza di un oggetto a rimanere ad una data velocità quando nessuna forza agisce su di esso.

Le leggi del moto di Sir Isaac Newton contengono una formula importante: F = ma. F è la forza. m è la massa. a è l'accelerazione. Un oggetto con una massa (m) di un chilogrammo accelererà (a) a un metro al secondo al secondo quando viene agito da una forza (F) di un newton. Questo è circa un decimo dell'accelerazione dovuta alla gravità terrestre.

Il peso della materia dipende dalla forza di gravità. La massa della materia no. La massa di un oggetto è la stessa ovunque. La materia ha una massa invariante supponendo che non stia viaggiando ad una velocità relativistica rispetto ad un osservatore. Secondo la teoria della relatività speciale di Einstein, la massa relativistica (massa apparente rispetto ad un osservatore) di un oggetto o di una particella con massa a riposo m0 aumenta con la sua velocità come M = γm0 (dove γ è il fattore Lorentz). Questo effetto è molto piccolo alle velocità quotidiane, che sono di ordini di grandezza inferiori alla velocità della luce, ma diventa evidente a velocità molto elevate. Per esempio, viaggiare ad appena il 10% della velocità della luce rispetto ad un osservatore - eccessivamente veloce rispetto alle velocità quotidiane (circa 108 milioni di km/h o 67.000.000 mph) - aumenta la massa relativistica di un oggetto di poco più dello 0,5%.

Per quanto riguarda il chilogrammo, l'effetto della relatività sulla costanza della massa della materia è semplicemente un interessante fenomeno scientifico che ha zero effetto sulla definizione del chilogrammo e sulle sue realizzazioni pratiche.</ref> Gli oggetti sono "senza peso" per gli astronauti in microgravità. Tuttavia, gli oggetti hanno ancora la loro massa e inerzia. L'astronauta deve usare dieci volte più forza per accelerare un oggetto di dieci chilogrammi alla stessa velocità di un oggetto di un chilogrammo.

Un'altalena comune, come mostrato nell'immagine, può mostrare la relazione tra forza, massa e accelerazione. Qualcuno potrebbe spingere un adulto sull'altalena. L'adulto accelererebbe lentamente. Dondolerebbe solo una breve distanza in avanti prima che l'altalena cambi direzione. Se un bambino è seduto sull'altalena, allora il bambino oscillerebbe in avanti più velocemente e più lontano.

Le catene dell'altalena reggono il peso della bambina. Se si dovesse stare dietro di lei e cercare di fermarla, si agirebbe contro la sua inerzia. Questa inerzia deriva dalla sua massa, non dal peso.

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