¿Por qué la unidad de masa SI es kg y no gramos?

Antes de la adopción formal de SI (el acrónimo francés para Système international d’unités) se usaban dos sabores del sistema métrico: cgs y MKS.

Cada sistema era autoconsistente al tener un gran conjunto de unidades derivadas que podían expresarse en términos de tres unidades base para longitud, masa y tiempo. Las unidades base cgs fueron el centímetro, gramo y segundo, mientras que las unidades base MKS fueron el metro, kilogramo y segundo. (Como otros han señalado, las masas de referencia estándar almacenadas en todo el mundo son de 1 kg, no de 1 g. El kilogramo es la última unidad base en SI que se define por un artefacto físico en lugar de las propiedades intrínsecas de la materia o el espacio. De hecho, desde principios de la década de 1980, el medidor ya no es una unidad base porque ahora se define en términos de la velocidad fija de la luz y la segunda).

La unidad de fuerza cgs, por ejemplo, se llama dina . Es la fuerza que aceleraría una masa de 1 gramo a una velocidad de 1 centímetro por segundo al cuadrado. La unidad MKS equivalente es el newton, definido como la fuerza que acelera una masa de 1 kg a una velocidad de 1 metro por segundo al cuadrado. Por lo tanto, un newton equivale a 10,000 dinas.

Tenga en cuenta que ninguno de los dos sistemas utilizó las tres unidades que usted pensaría que serían las unidades base “verdaderas”, es decir, el metro, el gramo y el segundo. Si SI lo hubiera hecho, habría sido necesario crear un conjunto completamente nuevo de unidades derivadas basadas en estos tres. Las unidades derivadas se extienden mucho más allá de la mecánica a campos como la electricidad, donde unidades como el voltio, vatio, julio, faradio y henrio basados ​​en unidades base MKS ya se usaban ampliamente. (Por cierto, la unidad de corriente eléctrica, el amperio , es actualmente una de las unidades base del SI).

No estoy absolutamente seguro, pero sospecho que SI eligió el sistema MKS porque significaba una interrupción mucho menor para los muchos más usuarios de sus unidades derivadas que los del sistema cgs (o un sistema ‘mgs’ totalmente nuevo).

Por la corrección política.

En el sistema métrico original, la unidad de masa era la tumba (GRAH-veh), igual a 1000 gramos. El gramo en sí no se usó como el estándar, ya que era demasiado pequeño para ser medido confiablemente en ese momento y no era un estándar práctico, por lo que la tumba más grande era la unidad de masa.

Después de la revolución francesa, los títulos de nobleza fueron mal vistos como antidemocráticos y políticamente incorrectos. Y la unidad de masa, la tumba, sonaba sospechosamente similar a la palabra alemana Graf , que significa “contar”, un título de nobleza. Por lo tanto, la antigua unidad de sepultura fue descartada, al menos en nombre, y reemplazada por su equivalente: 1000 gramos, que también podrían denominarse un kilogramo utilizando el sistema de prefijos.

Orden relativo de magnitud.

En la mayoría de los casos de referencia a la masa en la vida cotidiana, el uso de gramos sería inconveniente, ya que los tres dígitos adicionales deben escribirse. Esto también es cierto en ingeniería, fabricación, construcción, etc.

A menudo, esos tres dígitos adicionales no tendrían sentido en ningún caso, por ejemplo:

“Mi perro pesa 8kgs”

“Mi perro pesa 8.281 g”

¿De qué sirve la información adicional proporcionada en esos 3 dígitos? ¿Quién incluso tiene escalas que miden al gramo más cercano? ¿Incluso si hicieras cuán precisos serían?

Cuando se requiere precisión al gramo más cercano (o más), se puede utilizar un lugar decimal y dígitos adicionales.

Se podría decir que esto también podría ser cierto para la unidad SI para el tiempo, el segundo (s), ya que tampoco tiene un orden de magnitud relevante.

Desafortunadamente, como no usamos un sistema decimal de tiempo, no es tan simple escalar las unidades base como agregar un prefijo, por lo que la unidad base se usa con una potencia de 10.

El kilogramo se convirtió en la unidad base de masa, en lugar del gramo, para lograr coherencia con el amperio y el voltio.

Cuando el gramo y el kilogramo se inventaron en la Revolución Francesa, el concepto de “unidad base” aún no existía. En el siglo XIX, el estudio de la electromagnetismo creó la necesidad de un sistema coherente de unidades base en física. En consecuencia, la unidad de potencia mecánica, [F · v], tenía que ser idéntico a la unidad de potencia eléctrica, [U · I]. En 1874 se adoptó el sistema de unidades CGS (cm, g, s), con el gramo como unidad base de masa. El CGS era coherente con dos conjuntos de unidades electromagnéticas poco prácticas, pero no con el conjunto de unidades eléctricas “prácticas”, amperios, voltios y ohmios. Giorgi notó que las unidades de amperios, voltios y ohmios eran coherentes con los unidades m, kg y s. Por lo tanto, décadas más tarde, en 1946, los dos sistemas CGS fueron reemplazados por el sistema MKS (m, kg, s), y el kilogramo se convirtió en la unidad base de masa. Continuado por el sistema SI.

(fuente: Jayson)

Al principio, había lo que los angloparlantes llamarían el sistema “métrico”. Su unidad base de masa (y por inferencia, peso) era el gramo. No recuerdo por qué eligieron una masa tan pequeña como su base.

Luego, en 1960, llegó Système International. Fue una revisión importante del sistema métrico. Decidieron, con muchas buenas razones para hacer del kilogramo la unidad base. Y, por cierto, tuvieron que crear una serie de “prototipos” de referencia, todos con un peso exacto de 1 kg. Muchas otras unidades se eliminaron gradualmente y sus nuevas contrapartes se incorporaron gradualmente. Joule para erg, por ejemplo.

Es una lástima que la unidad base del SI sea ” kilogramo ” porque eso altera un poco el orden de la convención de nomenclatura. Pero ese es un pequeño precio a pagar.

Entonces, tengo que estar un poco en desacuerdo con Celle Van Giel: el gramo nunca fue la unidad base del sistema SI.

Talla. Físicamente, un ‘kilogramo perfecto’ [1000.00000 gramos] fue más fácil de fabricar que una pequeña bala de precisión que pesa exactamente 1.0000 gramos. También es más fácil de usar al comparar el estándar maestro con los estándares de laboratorio.

Hay dos respuestas:

  1. Porque la Conferencia General de Pesos y Medidas dice que sí.
  2. Debido a que SI está tratando de ser un conjunto de unidades “coherentes”, donde las unidades más complicadas se derivan directamente de un conjunto básico, sin constantes adicionales.

Así, por ejemplo, la fuerza es la masa por la aceleración, por lo que la unidad de fuerza tiene que ser alguna unidad de masa por alguna unidad de aceleración, con una constante sin unidades opcional. Y a su vez, la aceleración es la distancia por tiempo por tiempo. Entonces, la unidad de fuerza SI es el newton, que es un kilogramo metro por segundo al cuadrado. Por supuesto, es igualmente de 1000 gramos por segundo por segundo, pero eso no está en el espíritu de las cosas.

Kg se puede relacionar fácilmente con casi cualquier peso, por ejemplo, 1 tonelada es 1000 kg, eso es matemática fácil en su cabeza, si la unidad SI fuera grans sería de 1 millón de gramos, lo cual no es práctico. Algunos automóviles pesan alrededor de 1200–1500 kg, que son 1.2–1.5 toneladas o 1.2million-1.5million gramos. ¿Qué es más fácil de imaginar?

La unidad SI para la masa es gramo. Pero eso es tan pequeño que 1000 g es la unidad doméstica habitual igual a 1 Kg. Pero miligramos, mg, es habitual en productos farmacéuticos.
Lo mismo sucede con Joule, que es demasiado pequeño, por lo que MJ es común.

Es solo una cantidad que de alguna manera es más “ordinaria” en nuestras interacciones diarias. Por ejemplo, un “medidor” es aproximadamente la longitud de un paso cuando camina (o corre), un “segundo” es aproximadamente el intervalo entre latidos cardíacos y un kilogramo es aproximadamente el peso de una botella de leche que podría vierta su cereal en la mañana. (¡No toda la botella, por supuesto!) Tales resonancias de usuario hacen que estas unidades sean más significativas.

Debido a que el kilogramo estándar es un trozo de metal y es mucho más fácil comparar dos trozos de metal de 1 kg entre sí que comparar dos trozos de metal de 1 g.

El kilogramo era un prototipo más fácil de fabricar y duplicar con la precisión adecuada.

No desea agregar 3 ceros adicionales detrás, ¿verdad?