Килограмм

История

В 1879 году был изготовлен кусок металла. Официально килограмм был выбран в 1889 году. Он был изготовлен из 90% платины и 10% иридия. Эти металлы были выбраны потому, что они не ржавеют и не подвергаются коррозии, как большинство металлов. Он хранится в хранилище BIPM в Севре, Франция. С 1795 по 1799 год единица массы не называлась "килограмм", а называлась "грейв".

Оригинальный килограмм хранится внутри колокольных банок. Со временем на нем скапливается пыль. Перед измерением его очищают, чтобы получить исходный размер.

Масса и вес

Килограмм - это единица массы. В обычном языке измерение массы определяет, насколько тяжелым является что-либо. С научной точки зрения это неверно. Масса - это инерционная характеристика. Она измеряет тенденцию объекта оставаться на заданной скорости, когда на него не действует сила.

Законы движения сэра Исаака Ньютона содержат важную формулу: F = ma. F - сила. m - масса. a - ускорение. Объект с массой (m) в один килограмм будет ускоряться (a) со скоростью один метр в секунду в секунду, если на него действует сила (F) в один ньютон. Это примерно одна десятая ускорения, вызванного земным притяжением.

Вес материи зависит от силы тяжести. Масса материи не зависит. Масса объекта одинакова везде. Материя имеет неизменную массу при условии, что она не движется с релятивистской скоростью по отношению к наблюдателю. Согласно теории специальной относительности Эйнштейна, релятивистская масса (кажущаяся масса относительно наблюдателя) объекта или частицы с массой покоя m₀ увеличивается с ростом его скорости как M = γm₀ (где γ - коэффициент Лоренца). Этот эффект исчезающе мал при повседневных скоростях, которые на порядки меньше скорости света, но становится заметным при очень высоких скоростях. Например, при движении со скоростью всего 10% от скорости света относительно наблюдателя - чрезвычайно быстрой по сравнению с повседневными скоростями (около 108 миллионов км/ч или 67 000 000 миль/ч) - релятивистская масса объекта увеличивается чуть более чем на 0,5%.

Что касается килограмма, то эффект относительности на постоянство массы материи - это просто интересное научное явление, которое не имеет никакого влияния на определение килограмма и его практическую реализацию.</ref> Объекты являются "невесомыми" для астронавтов в условиях микрогравитации. Однако объекты по-прежнему обладают массой и инерцией. Космонавт должен приложить в десять раз больше усилий, чтобы разогнать десятикилограммовый объект с той же скоростью, что и однокилограммовый.

Обычные качели, как показано на рисунке, могут продемонстрировать взаимосвязь силы, массы и ускорения. Кто-то может толкнуть взрослого на качелях. Взрослый будет медленно ускоряться. Они пройдут небольшое расстояние вперед, прежде чем качели изменят направление. Если на качелях сидит ребенок, то он будет качаться вперед быстрее и дальше.

Цепи на качелях удерживают вес ребенка. Если бы кто-то стоял позади нее и попытался остановить ее, он бы действовал против ее инерции. Эта инерция обусловлена ее массой, а не весом.

Похожие страницы