Kilogram

Kilogram.jpg Kilogram je základní jednotka hmotnosti, jeho značka je kg. Podle soustavy SI je kilogram definován jako hmotnost mezinárodního prototypu kilogramu uloženého u Mezinárodního úřadu pro míry a váhy v Sèvres (Francie).

Prototyp kilogramu je válec o výšce i průměru 39 mm vyrobený ze slitiny platiny a iridia. Podle něj byly vyrobeny co možná identické kopie, které uchovávají příslušné instituty v různých státech. V Česku uchovává tento státní etalon Český metrologický institut.

Název je odvozen z latinského kořene grámma, plus předpona soustavy SI kilo. Přestože označení jednotky již obsahuje předponu, jedná se o základní jednotku a naopak gram je považován za násobek této základní jednotky. Kilogram je jedinou takovou jednotkou v soustavě SI.

Problémy definice

Kilogram je poslední jednotka SI, která je definovaná pomocí prototypu, a ne fyzikální definicí. Kilogram byl zvolen tak, aby odpovídal hmotnosti 1 litru vody prosté vzduchu při teplotě, při které má voda maximální hustotu (3,98 °C), při normálním atmosférickém tlaku (760 mm Hg). Tato původní definice však má závažné nedostatky, obsahuje totiž kruhovou závislost: jednotka hmotnosti se zde definuje s pomocí tlaku, který je ovšem definován prostřednictvím hmotnosti. Kvůli těmto problémům byl tedy kilogram v roce 1889 definován na základě prototypu, který byl ovšem vyroben tak, aby kilogram přibližně vyhovoval původní definici.

Při výrobě původního standardu však došlo k malé odchylce, kvůli které proto 1 kilogram vody nemá objem přesně 1 litr, ale 1,000028 l. Dalším problémem je pomalá postupná změna hmotnosti prototypu – z nejasných příčin za posledních 100 let prototyp ztratil přibližně 50 mikrogramů. Jelikož je však kilogram definován jako aktuální hmotnost prototypu, změnila se tím i definovaná velikost kilogramu a znamená to, že objekt, který měl před 100 lety hmotnost 1000 kg a vůbec se od té doby nezměnil, má dnes hmotnost cca 1000,05 kg.

Navrhované fyzikální definice

Kromě těchto problémů je i z principiálních důvodů definice prototypem považována za neuspokojivou a hledá se ryze fyzikální definice. Některé návrhy:

Nějak definovaný počet atomů, např. pomocí Avogadrovy konstanty.
Vztah hmotnosti a Planckovy konstanty ^*.
Definice kilogramu jako hmotnosti, která by při působení elektromagnetické síly mezi dvěma vodiči, byla urychlována s daným zrychlením.

Násobné jednotky

Kromě kilogramu se často používají následující jednotky:

Miligram

Miligram (značka mg) je tisícina gramu, tzn. miliontina kilogramu. Používá se nejčastěji v chemii či lékařství, v běžném životě se tak malá množství příliš neobjevují.

Gram

Gram (značka g) je definován jako jedna tisícina kilogramu. Dnes se často využívá jako jednotka pro měření přísad při vaření a nákupu potravin. Cena pro potraviny prodávané v menším množství než jeden kilogram bývá běžně uvádena jako cena za 100 g. Také údaje o obsahu a složení jednotlivých potravin bývají vztahovány k hmotnosti 100 g a tudíž odpovídají procentům hmotnosti. Gram je základní jednotkou hmotnosti ve starší soustavě cgs.

Tuna

Tuna (značka t) je jednotka hmotnosti která nepatří do soustavy SI, avšak je běžně používaná spolu s jednotkami SI. Odpovídá 1000 kilogramům a v rozporu s obecně platnými pravidly používání předpon SI se používá namísto označení megagram. Vyšší řády hmotností se vztahují k tuně (např. megatuna).

Megatuna

Megatuna (značka Mt) je milion tun, čili miliarda kilogramů. V ekvivalentech megatun TNT se obvykle udává energie uvolněná výbuchem jaderné zbraně. Jedna megatuna TNT je ekvivalentní 10¹⁵ kaloriím, což je 4,184 · 10¹⁵ J. Nejsilnější známá jaderná zbraň měla sílu odpovídající 50 Mt TNT.

Externí odkazy

Český státní etalon hmotnosti v ČMI

Soustava SI

Gourt Home::Gourt :: Kilogram