El kilogramo (también kilogramo [1] ) es la unidad base de masa en el Sistema Internacional de Unidades (SI), teniendo el símbolo de unidad kg . Es una medida ampliamente utilizada en la ciencia, la ingeniería y el comercio en todo el mundo, y a menudo se le llama simplemente kilo coloquialmente. [2] Significa 'mil gramos '.
El kilogramo, símbolo kg, es la unidad de masa del SI. Se define tomando el valor numérico fijo de la constante de Planck h como6.626 070 15 × 10 −34 cuando se expresa en la unidad J⋅s, que es igual a kg⋅m 2 ⋅s −1 , donde el metro y el segundo se definen en términos de c y Δ ν Cs .
— CGPM [6] [7]
Definido en términos de esas unidades, el kg se formula como: [8]
Esta definición es generalmente consistente con definiciones anteriores: la masa se mantiene dentro de las 30 ppm de la masa de un litro de agua. [9]
Cronología de definiciones anteriores
1793: La tumba (precursora del kilogramo) se definió como la masa de 1 litro (dm 3 ) de agua, que se determinó en 18841 granos . [10]
1795: el gramo ( 1/1000 de kilogramo) se definió provisionalmente como la masa de un centímetro cúbico de agua en el punto de fusión del hielo. [11]
1799: Se fabrica como prototipo el Kilogram des Archives . Tenía una masa igual a la masa de 1 dm 3 de agua a la temperatura de su máxima densidad, que es de aproximadamente 4 °C . [12]
El kilogramo es la única unidad básica del SI con un prefijo SI ( kilo ) como parte de su nombre. La palabra kilogramo o kilogramo se deriva del francés kilogramo , [14] que a su vez era una moneda erudita, anteponiendo la raíz griega de χίλιοι khilioi "mil" a gramma , un término latino tardío para "un peso pequeño", a su vez del griego. γράμμα . [15]
La palabra kilogramo fue incorporada al derecho francés en 1795, en el Decreto del 18 de Germinal , [16]
que revisó el sistema provisional de unidades introducido por la Convención Nacional Francesa dos años antes, donde la gravet se había definido como peso ( poids ) de un centímetro cúbico de agua, equivalente a 1/1000 de una tumba . [17] En el decreto de 1795, el término gramo sustituyó a gravet y kilogramo a grave . [12]
La ortografía francesa fue adoptada en Gran Bretaña cuando la palabra se usó por primera vez en inglés en 1795, [18] [14] y la ortografía kilogramo se adoptó en los Estados Unidos. En el Reino Unido se utilizan ambas grafías, siendo "kilogramo" el más común. [1] La ley del Reino Unido que regula las unidades que se utilizarán cuando se comercia por peso o medida no impide el uso de ninguna de las dos ortografías. [19]
En el siglo XIX, la palabra francesa kilo , una abreviación de kilogramo , se importó al idioma inglés, donde se utilizó para significar tanto kilogramo [20] como kilómetro. [21] Si bien el kilo como alternativa es aceptable, para The Economist , por ejemplo, [22] el sistema Termium Plus del gobierno canadiense afirma que "el uso del SI (Sistema Internacional de Unidades), seguido en escritos científicos y técnicos" no permite su uso. y se describe como "un nombre informal común" en el Diccionario de unidades de medida de Russ Rowlett. [23] [24] Cuando el Congreso de los Estados Unidos otorgó estatus legal al sistema métrico en 1866, permitió el uso de la palabra kilo como alternativa a la palabra kilogramo , [25] pero en 1990 revocó el estatus de la palabra kilo . [26]
El sistema SI se introdujo en 1960 y en 1970 el BIPM comenzó a publicar el Folleto SI , que contiene todas las decisiones y recomendaciones relevantes de la CGPM relativas a las unidades. El folleto del SI establece que "No está permitido utilizar abreviaturas para símbolos o nombres de unidades ...". [27] [Nota 2]
Para su uso con conjuntos de caracteres del este de Asia, el símbolo SI está codificado como un único carácter Unicode, U+338F ㎏ SQUARE KG en el bloque de compatibilidad CJK .
Redefinición basada en constantes fundamentales.
La sustitución del Prototipo Internacional del Kilogramo (IPK) como patrón primario estuvo motivada por la evidencia acumulada durante un largo período de tiempo de que la masa del IPK y sus réplicas había ido cambiando; el IPK se había diferenciado de sus réplicas en aproximadamente 50 microgramos desde su fabricación a finales del siglo XIX. Esto llevó a varios esfuerzos competitivos para desarrollar una tecnología de medición lo suficientemente precisa como para justificar la sustitución del artefacto del kilogramo por una definición basada directamente en constantes físicas fundamentales. [5]
Antes de la redefinición, el kilogramo y varias otras unidades del SI basadas en el kilogramo se definían mediante un artefacto metálico fabricado por el hombre: el Kilogram des Archives de 1799 a 1889, y el IPK de 1889 a 2019. [5]
En 1960, el metro , que anteriormente se había definido de manera similar con referencia a una sola barra de platino-iridio con dos marcas, fue redefinido en términos de una constante física invariante (la longitud de onda de una emisión particular de luz emitida por el criptón , [29 ] y más tarde la velocidad de la luz ) para que el estándar pueda reproducirse de forma independiente en diferentes laboratorios siguiendo una especificación escrita.
En la 94ª Reunión del CIPM en 2005, se recomendó hacer lo mismo con el kilogramo. [30]
En octubre de 2010, el CIPM votó a favor de presentar una resolución para su consideración en la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM), para "tomar nota de una intención" de que el kilogramo se defina en términos de la constante de Planck , h (que tiene dimensiones de energía multiplicada por el tiempo, por lo tanto masa × longitud 2 / tiempo) junto con otras constantes físicas. [31] [32] Esta resolución fue aceptada por la 24ª conferencia de la CGPM [33] en octubre de 2011 y discutida más a fondo en la 25ª conferencia de 2014. [34] [35] Aunque el Comité reconoció que se habían logrado avances significativos, concluyeron que los datos aún no parecían lo suficientemente sólidos para adoptar la definición revisada, y que el trabajo debería continuar para permitir la adopción en la 26.ª reunión, prevista para 2018. [34] En teoría, tal definición permitiría que cualquier aparato que fuera capaz de delinear el kilogramo en términos de la constante de Planck que se utilizará siempre que posea suficiente precisión, exactitud y estabilidad. La balanza Kibble es una forma de hacerlo. [36]
Como parte de este proyecto, se consideraron y exploraron durante muchos años una variedad de tecnologías y enfoques muy diferentes . Algunos de estos enfoques se basaron en equipos y procedimientos que permitirían la producción reproducible de nuevos prototipos de kilogramos de masa bajo demanda (aunque con un esfuerzo extraordinario) utilizando técnicas de medición y propiedades de materiales que en última instancia se basan en constantes físicas o son rastreables a ellas. Otros se basaban en dispositivos que medían la aceleración o el peso de masas de prueba de kilogramos ajustadas a mano y que expresaban sus magnitudes en términos eléctricos mediante componentes especiales que permitían la trazabilidad a constantes físicas. Todos los enfoques dependen de la conversión de una medida de peso en masa y, por lo tanto, requieren una medición precisa de la fuerza de la gravedad en los laboratorios ( gravimetría ). Todos los enfoques habrían fijado con precisión una o más constantes de la naturaleza en un valor definido. [ cita necesaria ]
múltiplos del SI
Debido a que una unidad SI puede no tener varios prefijos (consulte Prefijo SI ), los prefijos se agregan al gramo , en lugar de a la unidad base kilogramo , que ya tiene un prefijo como parte de su nombre. [37] Por ejemplo, una millonésima parte de un kilogramo es 1 mg (un miligramo), no 1 μkg (un microkilogramo).
Cuestiones prácticas con los nombres de pesos SI
Se han cometido errores graves de medicación al confundir miligramos y microgramos cuando se abreviaba microgramos. [38] La abreviatura "mcg" en lugar del símbolo SI "μg" es formalmente obligatoria para los profesionales médicos en los EE. UU. por la Comisión Conjunta de Acreditación de Organizaciones de Atención Médica (JCAHO). [39] En el Reino Unido, el Instituto Nacional para la Excelencia en la Salud y la Atención y las Directrices Escocesas de Cuidados Paliativos establecen que "microgramos" y "nanogramos" deben escribirse en su totalidad y nunca abreviarse como "mcg" o "μg". [38] [40]
El hectogramo (100 g) (italiano: ettogrammo o etto ) es una unidad muy utilizada en el comercio minorista de alimentos en Italia. [41] [42] [43]
La antigua ortografía estándar y las abreviaturas "deka-" y "dk" produjeron abreviaturas como "dkm" (dekametro) y "dkg" (decagrama). [44] A partir de 2020, [actualizar]la abreviatura "dkg" (10 g) todavía se utiliza en partes de Europa central en el comercio minorista de algunos alimentos como el queso y la carne. [45] [46] [47] [48] [49]
El nombre de unidad megagramo rara vez se utiliza, e incluso entonces normalmente sólo en campos técnicos en contextos donde se desea una coherencia especialmente rigurosa con el estándar SI. Para la mayoría de los propósitos, se utiliza el nombre de tonelada . La tonelada y su símbolo, "t", fueron adoptados por el CIPM en 1879. Es una unidad no perteneciente al SI aceptada por el BIPM para su uso con el SI. Según el BIPM, "esta unidad a veces se denomina 'tonelada métrica' en algunos países de habla inglesa". [50]
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el kilogramo .
NIST mejora la precisión del método de 'equilibrio de vatios' para definir el kilogramo
Laboratorio Nacional de Física (NPL) del Reino Unido: ¿Se genera algún problema al definir el kilogramo en términos de un artefacto físico? (Preguntas frecuentes: masa y densidad)
NPL: saldo de croquetas NPL
Metrología en Francia: balanza de vatios
Instituto Nacional de Medición de Australia: Redefiniendo el kilogramo mediante la constante de Avogadro
Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM): página de inicio
NZZ Folio: lo que realmente pesa un kilogramo
NPL: ¿Cuáles son las diferencias entre masa, peso, fuerza y carga?
Constantes de Avogadro y Planck molares para la redefinición del kilogramo
Realización de la esperada definición del kilogramo
Muestra, Ian (9 de noviembre de 2018). "En la balanza: los científicos votan sobre el primer cambio al kilogramo en un siglo". El guardián . Consultado el 9 de noviembre de 2018 .
"El papel de la constante de Planck en la física": presentación en la 26.ª reunión de la CGPM en Versalles, Francia, en noviembre de 2018, cuando tuvo lugar en YouTube la votación sobre la sustitución del IPK