Kilogramo

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kilogramo
CGKilogram.jpg
El Patrón Nacional de kilogramo de los Estados Unidos es el que actualmente rige como medida estándar en ese país. Se implantó en 1889 y es revisado y vuelto a certificar de forma periódica a partir del estándar internacional primario, que se encuentra en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (Francia). Para otras imágenes relativas al kilogramo, véanse los enlaces externos, debajo.
Estándar: Unidades básicas del Sistema Internacional
Magnitud: Masa
Símbolo: kg
Expresada en: 1 kg =
Unidades naturales 5,609×1029 MeV/c2
Sistema anglosajón de unidades 2,2046226218488 lbs

El kilogramo o quilogramo[1] (símbolo kg) es la unidad básica de masa del Sistema Internacional de Unidades (SI), y su patrón se define como la masa que tiene el prototipo internacional, compuesto de una aleación de platino e iridio, que se guarda en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en Sèvres, cerca de París (Francia).

Es la única unidad básica que emplea un prefijo,[2] y la única unidad del SI que todavía se define por un objeto patrón y no por una característica física fundamental. Su símbolo es kg (adviértase que no es una abreviatura: no admite mayúscula, ni punto, ni plural; y no debe confundirse con el símbolo del kelvin: K).

Historia[editar]

La primera definición, decidida durante la Revolución francesa, especificaba que era la masa de un decímetro cúbico (un litro) de agua destilada a una atmósfera de presión y 3,98 °C, una temperatura singular dado que es la temperatura a la cual el agua tiene la mayor densidad a presión atmosférica normal.[3] Esta definición era complicada de realizar con exactitud, porque la densidad del agua depende levemente de la presión, y las unidades de la presión incluyen la masa como factor, introduciendo una dependencia circular en la definición.

Para evitar estos problemas, el kilogramo fue redefinido mediante un objeto, cuya masa formalizó una cantidad exacta para representar la definición original. Desde 1889, el Sistema Internacional de Medidas define que la unidad debe ser igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo (IPK), que se fabrica con una aleación de platino e iridio (en proporción de 90% y 10%, respectivamente, medida por el peso) y se trabaja a máquina en forma de cilindro circular recto (con una altura igual al diámetro) de 39 milímetros. El prototipo internacional se guarda en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, ubicada en Sèvres, en las cercanías de París. Se realizaron varias copias oficiales del prototipo del kilogramo, disponibles como prototipos nacionales, que se comparan al prototipo de París (“Le Grand Kilo”) cada 40 años. Este prototipo internacional es uno de tres cilindros hechos originalmente en 1879. En 1883 el IPK demostró ser indistinguible de la masa del estándar del kilogramo en ese entonces, y se ratificó formalmente como el kilogramo en la primera Conferencia General de Pesas y Medidas en 1889.[3]

Por definición, el error en la medición del peso del IPK es exactamente cero, pues el IPK es el kilogramo. Sin embargo, a lo largo del tiempo se han podido detectar pequeños cambios comparando el estándar frente a sus copias oficiales. Comparando las masas relativas entre los estándares en un cierto plazo se estima la estabilidad del estándar. El prototipo internacional del kilogramo parece haber perdido cerca de 50 microgramos en los últimos 100 años, y la razón de la pérdida sigue siendo desconocida.[4]

Actualmente se están realizando experimentos para definir el kilogramo mediante leyes físicas. Se establecieron dos vías principales de investigación: la primera basada en fijar el valor del número de Avogadro, para luego materializar la unidad de masa con una esfera de silicio, casi perfecta en su geometría y composición isotópica, cuyas características dimensionales se pueden conocer con gran exactitud. Específicamente, se determina el volumen ocupado por la esfera y cada uno de sus átomos, y finalmente, con el número de Avogadro, se determina la masa. La otra alternativa consiste en fijar el valor de la carga del electrón o el de la constante de Planck, y luego mediante mediciones eléctricas se materializa el kilogramo utilizando un dispositivo denominado balanza de Watt. Varios institutos nacionales de metrología están trabajando en la puesta a punto de un sistema de este tipo; por ejemplo, el desarrollado por Bryan Kibble del Laboratorio Nacional de Física (Reino Unido). A principios de 2011, poco antes de la celebración de la Conferencia General de Pesas y Medidas de ese mismo año, se halló consenso en que el método que se va a utilizar es el de la constante de Planck,[5] pero se ignora si se adoptará el cambio en esta conferencia, a la espera de una conclusión unánime de todos los laboratorios en lo referente a la reproducibilidad y exactitud de este método, ya que para ello es necesario disponer primero de varias balanzas operativas.[6]

Gramo[editar]

El gramo es el término al cual se aplican los prefijos del SI. La razón por la que la unidad básica de la masa tiene un prefijo es histórica. Originalmente, la formación de un sistema decimal de unidades fue encargada por Luis XVI de Francia y, en los planes originales, el kilogramo fue llamado supuestamente grave. Un gramo era simplemente un nombre alternativo para la milésima parte de un grave, llamado propiamente miligrave, y tonelada era un nombre alternativo para 1000 graves, llamada propiamente kilograve. Sin embargo, el sistema métrico no entró en vigor sino hasta después de la revolución francesa. En aquel momento, el “grave conocido” había llegado a ser políticamente incorrecto, puesto que es una palabra alternativa para el título de “conde” (cognada con el margrave británico y el conde alemán), y los títulos de la nobleza no eran considerados compatibles con la noción del Liberté, égalité, fraternité.

El gramo era también la unidad básica del más viejo sistema de medida: el sistema CGS, que no es muy ampliamente utilizado.

Otros[editar]

También es común que se utilice el vocablo como unidad de fuerza en el Sistema Técnico de Unidades, aunque debe hacerse bajo el nombre de kilogramo-fuerza o kilopondio. El kilogramo fuerza o kilopondio es, por definición, el peso de una masa de 1 kilogramo en la gravedad estándar en la superficie terrestre; esto es, 9,80665 m/s2. Por eso una masa de 1 kilogramo (Sistema Internacional de Unidades) pesa 1 kilogramo fuerza (Sistema Técnico) solamente si la gravedad tiene ese valor.

Múltiplos y submúltiplos[editar]

Múltiplos del Sistema Internacional para gramo (g)
Submúltiplos Múltiplos
Valor Símbolo Nombre Valor Símbolo Nombre
10−1 g dg decigramo 101 g dag decagramo
10−2 g cg centigramo 102 g hg hectogramo
10−3 g mg miligramo 103 g kg kilogramo
10−6 g µg microgramo 106 g Mg megagramo o tonelada
10−9 g ng nanogramo 109 g Gg gigagramo
10−12 g pg picogramo 1012 g Tg teragramo
10−15 g fg femtogramo 1015 g Pg petagramo
10−18 g ag attogramo 1018 g Eg exagramo
10−21 g zg zeptogramo 1021 g Zg zettagramo
10−24 g yg yoctogramo 1024 g Yg yottagramo
Prefijos comunes de unidades están en negrita.


Equivalencias[editar]

1 kilogramo es igual a:

  • 1 000 000 mg

Véase también[editar]

Notas y referencias[editar]

  1. Definición de «quilogramo» según el DRAE.
  2. Convenciones y estilos en Chemkeys Internet (2002). «Convenciones y estilos». Consultado el 2007.
  3. a b Explora la ciencia Internet (2006). «El kilogramo patrón tiene algunos problemas de peso.». Consultado el 2007.
  4. Stefan Aust, jefe redactor (2003). «Reporte de Der Spiegel, Revista». #26. 
  5. «El kilo pierde peso». Consultado el 24 de enero de 2011.
  6. «El kilogramo se basará en la constante de Planck». Consultado el 29 de enero de 2011.

Enlaces externos[editar]