1 кг

Один кілограм

(перевизначення)

Із 20 травня 2019 року вчені замінили еталон кілограма 

і більше не будуть вимірювати масу за допомогою фізичного предмета. 

Тепер одиниця маси визначається за допомогою постійної Планка. 

І хоча на повсякденні більшості людей це ніяк не позначиться, 

для наукового світу і промисловості, де потрібні 

максимально точні вимірювання, 

такий крок має велике значення.

До 2018 року кілограм залишався єдиною одиницею СІ, визначеною за допомогою артефакту. Раніше такою ж одиницею був метр, але потім він був перевизначений через інваріантну фізичну сталу (довжину хвилі світла, випроміненого криптоном), таким чином одиницю довжини стало можливим відтворити в різних лабораторіях світу, користуючись інструкціями. На 94 конференції Міжнародного комітету мір і ваг 2005 року  була прийнята рекомендація, що схожу процедуру потрібно провести з кілограмом.

Електростатична система одиниць СГСЕ

Електростатична система одиниць (СГСЕ)

   Розв’язуючи задачі з електростатики слід вміло користуватися одиницями вимірювання електростатичних величин в системі СГСЕ.

[закон Кулона:    

СІ:           F = kqQ/R² = qQ/4πε₀∙R²; 
СГС:       F = qQ/R².                       ]

• За одиницю заряду в електростатичній системі одиниць (1 одиниця заряду СГСЕ_q) беруть такий заряд, який взаємодіє з рівним йому зарядом у вакуумі з силою 1 дина на відстані 1 см:

1 СГСЕ_q = 1см∙дин^1/2 = г^1/2∙см^3/2∙сек^-1.

1 Кл = 3∙10⁹ СГСЕ_q.

• За одиницю напруженості електростатичного поля в системі СГСЕ беруть напруженість такого поля, яке діє на 1 одиницю СГСЕ_q з силою 1 дина:

1 одиниця СГСЕ_Е = 1 дина/1 СГСЕ_q = г^1/2∙см^-1/2∙сек^-1;

1Н/Кл = 10⁵ г∙см∙сек^-2/3∙10⁹ г^1/2∙см^3/2∙сек^-1 = 1/(3∙10⁴) СГСЕ_Е.

SI,СГС

Міжнародна система одиниць – SI, система одиниць – СГС.

         
Сто тридцять шість років тому, 20 травня 1875 року, представниками 17 –ти промислово розвинутих країн було підписано «Дипломатичний документ метричної конференції». Цим документом виявлялося бажання забезпечити міжнародну уніфікацію та вдосконалення метричної системи. Зтого часу будь-які виміри, зроблені в одній країні, були зрозумілими і в інших країнах. Досить важко відшукати ще один такий міжнародний документ, який би діяв так само довго. Одним із його позитивних наслідків було сприяння в розробці і прийнятті в 1960 році Міжнародної системи одиниць – SI (СІ).

         
Деякі питання цієї системи одиниць вже було розглянуто раніше в публікаціях цього блогу (бажано з цим ознайомитись). Зауважу, що розмірність довільної фізичної величини відображає її зв'язок з величинами, прийнятими за основні при побудові системи одиниць. Міжнародна система одиниць (СІ) включає сім основних одиниць: метр, кілограм, секунда, ампер, моль, кельвін та кандела. Проте існує інша система, котра широко використовується в фізиці – система СГС – основними одиницями якої вибрані сантиметр, грам та секунда.

Таблиця 1

	ВЕЛИЧИНА	НАЗВА	ПОЗНАЧЕННЯ міжнародне	ПОЗНАЧЕННЯ українське	СИСТЕМА СГС
1	ДОВЖИНА, L	метр	m	м	см сантиметр
2	МАСА, М	кілограм	kg	кг	г грам
3	ЧАС, Т	секунда	s	с	с секунда
4	СИЛА СТРУМУ, І	ампер	A	А	-
5	ТЕМПЕРАТУРА, t	кельвін	K	К	-
6	КІЛЬКІСТЬ РЕЧОВИНИ, N	моль	mol	моль	-
7	СИЛА СВІТЛА, J	кандела	cd	кд	-

Визначення основних величин системи SI

Один метр – це довжина шляху, який проходить світло у вакуумі за проміжок часу 1/299792458c.

Кілограм – це одиниця маси, котра дорівнює масі міжнародного еталона одного кілограма.

Одна секунда – це час котрий дорівнює 9192631770 періодам випромінювання, котрі відповідають відповідному переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію – 133.

Один ампер – це сила незмінного струму, котрий при проходженні по двох паралельних прямолінійних провідниках безмежної довжини і маленького поперечного перерізу, розміщених у вакуумі на відстані 1м один від одного, викликав би на кожній ділянці провідника довжини 1м силу взаємодії, рівну 2• 10^-7 Н.

Кельвін – це одиниця термодинамічної температури, рівний 1/273,16 частині термодинамічної температури потрійної точки води.

 Моль – це кількість речовини системи, котра містить стільки структурних елементів, скільки міститься атомів у вуглеці – 12 масою 0,012кг. При використанні моля структурні елементи можуть бути атомами, молекулами, іонами, електронами або іншими частинками або специфікованими групами частинок.

Кандела – це сила світла в заданому напрямку джерела, котре випромінює монохроматичне випромінювання частотою 540• 10¹²Гц, енергетична сила світла якого в цьому напрямку дорівнює 1/683 Вт/cр.

Еталон маси

SI- Міжнародна система одиниць.

Метр, секунда, кілограм...

            Фізика-наука експериментальна. Проводячи необхідні виміри при дослідженні певних фізичних явищ експериментатори повинні порівнювати їх з відповідними еталонами. Точність встановлених еталонів має, очевидно, принципове значення. По мірі розвитку науки еталони неперервно вдосконалювалися, а в окремих випадках- радикально змінювалися.

            Однією з семи основних одиниць Міжнародної системи ( СІ ) є одиниця довжини- метр. Початково-в 1790р.- метром вважали 0,0000001 частину ¼ меридіального кола Землі. Після точніших вимірів ( Земля не куля, а геоїд ) в 1799 р. в Парижі виготовили еталон метра. Проте в 1837 р. в результаті проведення більш ґрунтовних досліджень виявлено, що прототип коротший метра на 0,2 мм. Розвиток фізики, вдосконалення механіки експерименту, дозволили підвищити точність еталона довжини. З 1960р. за 1 метр приймається величина, що дорівнює 1650763,7300 довжинам хвиль у вакуумі випромінювання, що відповідає переходу між рівнями два p(10) та два p(5) атома криптона з масовим числои 86. Виміри, проведені в 1964-1967 рр., показали, що еталон метра 1790р. дорівнював насправді 1,00019545 м. В жовтні 1983р. 17 Генеральна конференція мір та вагів прийняла нове визначення метра:

-це відстань, яку проходить у вакуумі плоска                      електромагнітна хвиля   за 1/299792458 долю секунди.