Tiêu chuẩn kilôgam được làm bằng hợp kim kim loại gì? Tiêu chuẩn đại chúng

Các dụng cụ đo cung cấp khả năng tái tạo và (hoặc) lưu trữ một đơn vị nhằm mục đích truyền kích thước của nó tới các dụng cụ đo cấp dưới trong sơ đồ xác minh và nhằm đảm bảo tính đồng nhất của các phép đo. tiêu chuẩn về đơn vị đại lượng vật lý.

Tùy thuộc vào cấp dưới, tiêu chuẩn quốc gia được chia thành sơ cấp (ban đầu) và thứ cấp (cấp dưới).

1. Các tiêu chuẩn chính tái tạo và/hoặc lưu trữ các đơn vị và truyền tải kích thước của chúng với độ chính xác cao nhất hiện có thể đạt được trong các trường đo tương ứng của chúng.
2. Các tiêu chuẩn đặc biệt tái tạo các đơn vị trong các điều kiện trong đó việc chuyển trực tiếp kích thước đơn vị từ tiêu chuẩn chính với độ chính xác yêu cầu là không khả thi về mặt kỹ thuật.

Các tiêu chuẩn cơ bản và đặc biệt là nguyên bản của quốc gia và do đó được phê duyệt là tiêu chuẩn nhà nước.

Tiêu chuẩn phụđược chia ra làm:

• sao chép tiêu chuẩn,
• tiêu chuẩn so sánh,
• tiêu chuẩn làm việc.

Sao chép tiêu chuẩn là các liên kết kết nối để chuyển kích thước đơn vị từ tiêu chuẩn chính sang tiêu chuẩn làm việc. Tiêu chuẩn so sánh nhằm mục đích so sánh lẫn nhau các tiêu chuẩn cơ bản, tiêu chuẩn làm việc- để kiểm tra mẫu mực và thiết bị làm việc có độ chính xác cao nhất và cao nhất.

Tùy thuộc vào thành phần của các phương tiện kỹ thuật có trong tiêu chuẩn, có:

• tiêu chuẩn duy nhất,
• nhóm,
• bộ tham khảo,
• phức chất tham chiếu.

Đơn bao gồm một dụng cụ đo (thước đo, thiết bị đo, lắp đặt đo), cung cấp khả năng tái tạo và (hoặc) lưu trữ đơn vị một cách độc lập mà không có sự tham gia của các dụng cụ đo khác cùng loại.

Tiêu chuẩn nhóm- đây là một bộ dụng cụ đo tương tự được sử dụng tổng thể để tăng độ chính xác và độ tin cậy đo lường của chuẩn. Kích thước của đơn vị được lưu trữ theo tiêu chuẩn nhóm được xác định là giá trị trung bình số học của các giá trị được tìm thấy bằng các dụng cụ đo riêng lẻ có trong tiêu chuẩn nhóm.

Bộ tham chiếu- một bộ dụng cụ đo (thước đo hoặc dụng cụ đo), mỗi dụng cụ cho phép tái tạo và lưu trữ các giá trị của một đại lượng vật lý trong một phạm vi nhất định. Nói cách khác, mỗi dụng cụ đo riêng lẻ có trong tiêu chuẩn đều có các giá trị danh nghĩa hoặc phạm vi đo riêng. Bộ dụng cụ đo của bộ tham chiếu giúp mở rộng ranh giới của phạm vi bội số và (hoặc) bội số của một đại lượng vật lý có thể tái tạo.

Bộ dụng cụ đo tham khảo- một bộ phương tiện kỹ thuật không đồng nhất cần thiết cho việc sao chép và lưu trữ một đơn vị. Nó thuộc về những tiêu chuẩn như vậy tiêu chuẩn cơ bản của tiểu bang về đơn vị khối lượng.

Một tiêu chuẩn đại chúng bao gồm những gì?

Nó bao gồm một bộ các dụng cụ đo sau:

1. nguyên mẫu quốc gia của kilôgam - bản sao số 12 của nguyên mẫu kilôgam quốc tế, là trọng lượng làm bằng hợp kim bạch kim-iridi, được thiết kế để chuyển kích thước của một đơn vị khối lượng sang trọng lượng R1;
2. nguyên mẫu quốc gia của kilôgam - bản sao số 26 của nguyên mẫu kilôgam quốc tế, là trọng lượng làm bằng hợp kim bạch kim-iridi, được thiết kế để xác minh tính bất biến của kích thước của đơn vị khối lượng được sao chép bởi nguyên mẫu quốc gia của kilôgam số 12 và thay thế nó trong khoảng thời gian so sánh 11 trong BIPM (Ngân hàng Cân đo Quốc tế);
3. quả cân R1 và một bộ quả cân làm bằng hợp kim bạch kim-iridium, được thiết kế để chuyển kích thước của một đơn vị khối lượng sang tiêu chuẩn sao chép;
4. hai bộ so sánh (thang đo tham chiếu).

Giá trị khối lượng danh nghĩa được sao chép theo tiêu chuẩn là 1 kg. Tiêu chuẩn chính của tiểu bang đảm bảo tái tạo một đơn vị có độ lệch chuẩn của kết quả đo khi so sánh với Nguyên mẫu quốc tế của Kilôgam, không vượt quá 2*10(-3) mg. Trọng lượng R1 có giá trị khối lượng danh nghĩa là 1 kg và bộ trọng lượng có giá trị khối lượng danh nghĩa từ 1*10(-6) đến 5*10(-1) kg được so sánh với nguyên mẫu danh nghĩa của kilôgam - bản sao Không . 12 - với độ lệch chuẩn của kết quả đo, không vượt quá 8*10(-3) mg đối với quả cân R1 và 2*10(-4) - 1,6*10(-2) mg đối với một bộ quả cân.

Để so sánh, các thang đo tiêu chuẩn của thiết kế cánh tay đòn bằng nhau một đòn bẩy được sử dụng, có giới hạn trọng lượng lớn nhất là 1 kg (NmPV- 2*10(-3) mg), độ lệch chuẩn của kết quả quan sát là từ 5 *10(-4) đến 3*10(-2) ) mg. Giá chia thang đo dao động từ 1*10(-4) đến 4*10(-2) mg. Tiêu chuẩn thứ cấp của một đơn vị khối lượng là tiêu chuẩn sao chép và tiêu chuẩn làm việc. Các quả cân có khối lượng danh nghĩa là 1 kg, được làm bằng thép không gỉ không có từ tính và một bộ so sánh (cân) được sử dụng làm bản sao tiêu chuẩn. Độ lệch chuẩn của kết quả so sánh các bản sao tiêu chuẩn với tiêu chuẩn nhà nước không được vượt quá 1*10(-2) mg.

Cân tiêu chuẩn dùng làm đối sánh, có giới hạn cân lớn nhất là 1 kg, có độ lệch chuẩn của kết quả quan sát không vượt quá 3*10(-2) mg. Giá chia cân không được vượt quá 4*10(-2) mg. Độ không ổn định của bản sao chuẩn v trong thời gian xác minh không được vượt quá 3*10(-2) mg. Các tiêu chuẩn sao chép được sử dụng để chuyển kích thước của một đơn vị khối lượng sang các tiêu chuẩn so sánh làm việc bằng cách sử dụng bộ so sánh. Các quả cân đơn có khối lượng danh nghĩa là 1 kg và các bộ quả nặng có trọng lượng từ 1 đến 500 g, được làm bằng thép không gỉ không có từ tính và các bộ so sánh (cân) được sử dụng làm tiêu chuẩn làm việc.

Độ lệch chuẩn của kết quả so sánh chuẩn làm việc với chuẩn sao chép nằm trong khoảng từ 8*10(-4) đến 2*10(-2) mg.

Thang đo tiêu chuẩn (bộ so sánh), có phạm vi đo từ 2*10(-3) đến 1 kg, cung cấp độ lệch chuẩn của kết quả quan sát trên thang đo từ 5*10(-4) đến 5*10(-2) mg. Giá chia của các thang đo tiêu chuẩn dao động từ 1*10(-4) đến 4*10(-2) mg. Độ không ổn định của chuẩn làm việc v trong khoảng thời gian xác minh nằm trong khoảng từ 16*10(-4) đến 4*10(-2) mg.

Chuẩn làm việc được sử dụng để kiểm tra khối lượng tiêu chuẩn của loại Ia và I và khối lượng làm việc của loại 1 bằng cách so sánh trên máy so sánh. Các công cụ có trong tiêu chuẩn thứ cấp thực hiện các chức năng sau:

• đơn vị lưu trữ,
• kiểm soát điều kiện bảo quản,
• chuyển kích thước của một đơn vị khối lượng sang các dụng cụ đo tiêu chuẩn và làm việc.

Phương tiện, phương pháp và độ chính xác của việc chuyển cỡ đơn vị từ chuẩn sang dụng cụ đo làm việc được quy định bằng văn bản phê duyệt theo cách thức quy định, gọi là phương án kiểm định. Có các chương trình xác minh của tiểu bang và địa phương.

Các chương trình xác minh của tiểu bang được phê duyệt theo tiêu chuẩn của tiểu bang. Tên của các dụng cụ đo chuẩn, chuẩn và dụng cụ đo làm việc được đưa ra trong các sơ đồ xác minh được kèm theo các giá trị bằng số của phạm vi hoạt động của tái tạo (đối với các biện pháp) hoặc phép đo (đối với các dụng cụ đo) của các đại lượng vật lý được sao chép hoặc đo được, cũng như các giá trị giới hạn sai số cho phép của tất cả các dụng cụ đo có trong sơ đồ xác minh.

Phương pháp xác minh

Các phương pháp được sử dụng trong quá trình xác minh rất quan trọng để quy định rõ ràng và xếp hạng mối quan hệ của các dụng cụ đo lường trong một chương trình xác minh cụ thể. Các phương pháp xác minh được chỉ định trong sơ đồ xác minh phản ánh các chi tiết cụ thể của việc xác minh loại dụng cụ đo này. Họ phải tuân thủ một trong các phương pháp chung sau:

1. so sánh trực tiếp (không có bộ so sánh) giữa phương tiện đo đang được kiểm định với phương tiện đo chuẩn cùng loại, tức là đo bằng thước hoặc phương tiện đo bằng phương tiện đo;
2. đo trực tiếp bằng thiết bị đo được kiểm định giá trị được tái tạo bằng thước đo chuẩn;
3. đo trực tiếp bằng thiết bị đo tiêu chuẩn giá trị được tái tạo bằng thước đo được kiểm định;
4. phép đo gián tiếp của đại lượng được tái tạo bằng thước đo hoặc đo bằng thiết bị đang được kiểm định;
5. kiểm định độc lập, tức là kiểm định phương tiện đo có đại lượng tương đối (không thứ nguyên), không yêu cầu chuyển đổi kích thước của đơn vị từ chuẩn hoặc phương tiện đo tiêu chuẩn sang phương tiện đo làm việc, được hiệu chuẩn theo đơn vị đại lượng đo.

Tính đặc hiệu của các dụng cụ đo có trong sơ đồ trong Hình 1 cho phép sử dụng và điều chỉnh chỉ hai trong số sáu phương pháp xác minh được liệt kê:

• so sánh phương tiện đo đang được kiểm định với phương tiện đo chuẩn cùng loại sử dụng thiết bị so sánh;
• phép đo trực tiếp bằng thiết bị đo được kiểm tra xác nhận giá trị được tái tạo bằng thước đo tiêu chuẩn.

Để tiết lộ mối quan hệ giữa các dụng cụ đo xảy ra khi chuyển kích thước của một đơn vị khối lượng từ chuẩn sang thước và dụng cụ làm việc, dưới đây là các thông số chính và giá trị sai số chuẩn hóa của chuẩn và dụng cụ đo làm việc có trong phép xác minh nói trên sơ đồ, đồng thời chỉ ra các phương pháp được sử dụng để kiểm tra từng dụng cụ đo.

Không có cái gọi là quá chính xác. Đó là lý do tại sao một hệ thống đo lường quốc tế đã được tạo ra và tồn tại trên khắp thế giới, được thể hiện bằng các tiêu chuẩn của tất cả các phép đo mà con người biết đến. Và chỉ có tiêu chuẩn kilôgam là nổi bật trong dòng đơn vị đo lường. Rốt cuộc, anh ấy là người duy nhất có nguyên mẫu vật lý thực sự tồn tại. Kilôgam tiêu chuẩn quốc tế nặng bao nhiêu và lưu trữ ở quốc gia nào, chúng tôi sẽ giải đáp trong bài viết này.

Tại sao cần có tiêu chuẩn?

Ví dụ, một kg cam có nặng như nhau ở Châu Phi và ở Nga không? Câu trả lời là có, gần như vậy. Và tất cả là nhờ hệ thống quốc tế xác định các tiêu chuẩn của kilôgam, mét, giây và các thông số vật lý tiêu chuẩn khác. Các tiêu chuẩn đo lường là cần thiết cho nhân loại để đảm bảo hoạt động kinh tế (thương mại) và xây dựng (sự thống nhất của các bản vẽ), công nghiệp (sự thống nhất của các hợp kim) và văn hóa (sự thống nhất của các khoảng thời gian) và nhiều lĩnh vực hoạt động khác. Và nếu iPhone của bạn bị hỏng trong thời gian sắp tới, rất có thể điều này xảy ra do sự thay đổi trọng lượng của tiêu chuẩn khối lượng quan trọng nhất.

Lịch sử của tiêu chuẩn

Mỗi nền văn minh đều có những tiêu chuẩn và tiêu chuẩn riêng, thay thế nhau qua nhiều thế kỷ. Ở Ai Cập cổ đại, khối lượng của vật thể được đo bằng kantar hoặc kikkars. Ở Hy Lạp cổ đại, đây là những tài năng và drachmas. Và ở Nga, khối lượng hàng hóa được đo bằng pound hoặc cuộn. Đồng thời, những người thuộc các hệ thống kinh tế và chính trị khác nhau dường như đồng ý rằng đơn vị đo khối lượng, chiều dài hoặc thông số khác sẽ có thể so sánh được với một đơn vị hợp đồng duy nhất. Điều thú vị là ngay cả một pood vào thời cổ đại cũng có thể khác nhau tới 1/3 giữa các thương nhân từ các quốc gia khác nhau.

Vật lý và tiêu chuẩn

Các thỏa thuận, thường bằng lời nói và có điều kiện, có hiệu quả cho đến khi một người nghiêm túc theo đuổi khoa học và kỹ thuật. Với sự hiểu biết về các định luật vật lý và hóa học, sự phát triển của công nghiệp, sự ra đời của nồi hơi và sự phát triển của thương mại quốc tế, nhu cầu về các tiêu chuẩn thống nhất chính xác hơn đã nảy sinh. Công việc chuẩn bị kéo dài và tốn nhiều công sức. Các nhà vật lý, toán học và hóa học trên khắp thế giới đã làm việc để tìm ra một tiêu chuẩn phổ quát. Và trước hết là tiêu chuẩn quốc tế của kilôgam, vì chính từ đó mà các thông số vật lý khác (Ampere, Volt, Watt) được dựa trên tiêu chuẩn này.

Công ước số liệu

Một sự kiện quan trọng đã diễn ra ở ngoại ô Paris vào năm 1875. Sau đó, lần đầu tiên, 17 quốc gia (trong đó có Nga) đã ký công ước về số liệu. Đây là một điều ước quốc tế đảm bảo tính thống nhất của các tiêu chuẩn. Ngày nay, 55 quốc gia đã tham gia với tư cách là thành viên chính thức và 41 quốc gia là thành viên liên kết. Đồng thời, Văn phòng Cân đo Quốc tế và Ủy ban Cân nặng và Đo lường Quốc tế được thành lập với nhiệm vụ chính là giám sát sự thống nhất về tiêu chuẩn hóa trên toàn thế giới.

Tiêu chuẩn của quy ước số liệu đầu tiên

Tiêu chuẩn của đồng hồ là một thước làm bằng hợp kim bạch kim và iridium (9 trên 1) với chiều dài bằng một phần bốn mươi triệu kinh tuyến Paris. Một kilôgam chuẩn được làm từ cùng một hợp kim tương ứng với khối lượng của một lít (decimét khối) nước ở nhiệt độ 4 độ C (mật độ cao nhất) ở áp suất tiêu chuẩn trên mực nước biển. Giây tiêu chuẩn trở thành 1/86400 thời lượng của một ngày mặt trời trung bình. Tất cả 17 quốc gia tham gia hội nghị đều nhận được một bản sao của tiêu chuẩn.

Địa điểm Z

Các nguyên mẫu và tiêu chuẩn ban đầu ngày nay được lưu trữ tại Phòng Cân đo ở Sèvres gần Paris. Chính ở ngoại ô Paris, nơi lưu trữ kilôgam, mét, candela (cường độ ánh sáng), ampere (cường độ dòng điện), kelvin (nhiệt độ) và mol tiêu chuẩn (là một đơn vị của vật chất, không có tiêu chuẩn vật lý) . Hệ thống trọng lượng và thước đo dựa trên sáu tiêu chuẩn này được gọi là Hệ thống đơn vị quốc tế (SI). Nhưng lịch sử của các tiêu chuẩn không kết thúc ở đó; nó mới chỉ bắt đầu.

SI

Hệ thống tiêu chuẩn mà chúng tôi sử dụng - SI (SI), từ Systeme International d'Unites của Pháp - bao gồm bảy đại lượng cơ bản. Đó là mét (chiều dài), kilôgam (khối lượng), ampere (dòng điện), candela (cường độ sáng), kelvin (nhiệt độ), mol (lượng chất). Tất cả các đại lượng vật lý khác thu được bằng các phép tính toán học khác nhau sử dụng các đại lượng cơ bản. Ví dụ, đơn vị của lực là kg x m/s 2. Tất cả các quốc gia trên thế giới ngoại trừ Hoa Kỳ, Nigeria và Myanmar đều sử dụng hệ SI để đo lường, nghĩa là so sánh một đại lượng chưa biết với một tiêu chuẩn. Và một tiêu chuẩn tương đương với một giá trị vật lý mà mọi người đều đồng ý là hoàn toàn chính xác.

kg tiêu chuẩn là bao nhiêu?

Có vẻ như điều gì đó đơn giản hơn - tiêu chuẩn 1 kg là trọng lượng của 1 lít nước. Nhưng trên thực tế điều này không hoàn toàn đúng. Lấy gì làm kilôgam tiêu chuẩn trong số khoảng 80 nguyên mẫu là một câu hỏi khá phức tạp. Nhưng tình cờ, thành phần hợp kim tối ưu đã được chọn, tồn tại hơn 100 năm. Khối lượng tiêu chuẩn được làm bằng hợp kim bạch kim (90%) và iridium (10%), và là một hình trụ có đường kính bằng chiều cao của nó và là 39,17 mm. Các bản sao chính xác của nó cũng đã được tạo ra, lên tới 80 bản. Bản sao của tiêu chuẩn kilôgam được đặt tại các quốc gia tham gia công ước. Chất chuẩn chính được cất giữ ở ngoại ô Paris và được bao bọc bởi ba viên nang kín. Bất cứ nơi nào có tiêu chuẩn kilôgam, việc đối chiếu với tiêu chuẩn quốc tế quan trọng nhất được thực hiện mười năm một lần.

Tiêu chuẩn quan trọng nhất

Tiêu chuẩn Kilôgam Quốc tế được đúc vào năm 1889 và được lưu giữ ở Sèvres, Pháp, trong một chiếc két sắt tại Cục Cân đo Quốc tế, được bao bọc bởi ba tấm kính kín. Chỉ có ba đại diện cấp cao của Cục mới có chìa khóa chiếc két sắt này. Cùng với tiêu chuẩn chính, chiếc két sắt còn có sáu bản sao hoặc phiên bản kế thừa của nó. Hàng năm, thước đo trọng lượng chính, được chấp nhận là kilôgam tiêu chuẩn, sẽ được loại bỏ theo nghi thức để kiểm tra. Và mỗi năm anh ấy càng ngày càng gầy đi. Nguyên nhân dẫn đến sự giảm trọng lượng này là do các nguyên tử bị tách ra khi chiết mẫu.

phiên bản tiếng Nga

Một bản sao của tiêu chuẩn này cũng có sẵn ở Nga. Nó được lưu trữ tại Viện nghiên cứu đo lường toàn Nga. Mendeleev ở St. Petersburg. Đây là hai nguyên mẫu bạch kim-iridium - số 12 và số 26. Chúng nằm trên giá thạch anh, được đậy bằng hai nắp kính và khóa trong két sắt bằng kim loại. Nhiệt độ không khí bên trong viên nang là 20°C, độ ẩm 65%. Nguyên mẫu trong nước nặng 1,000000087 kg.

Số kg chuẩn đang giảm cân

So sánh tiêu chuẩn cho thấy độ chính xác của tiêu chuẩn quốc gia là khoảng 2 microgam. Tất cả chúng đều được bảo quản trong những điều kiện tương tự nhau, và các tính toán cho thấy rằng kilôgam tiêu chuẩn giảm trọng lượng 3 x 10 −8 trong một trăm năm. Nhưng theo định nghĩa, khối lượng của tiêu chuẩn quốc tế tương ứng với 1 kilôgam và bất kỳ thay đổi nào về khối lượng thực của tiêu chuẩn đều dẫn đến sự thay đổi giá trị của chính kilôgam. Vào năm 2007, hóa ra một xi lanh kg bắt đầu nặng hơn 50 microgam. Và quá trình giảm cân của anh ấy vẫn tiếp tục.

Công nghệ mới và tiêu chuẩn mới về đo trọng lượng

Để loại bỏ sai sót, người ta đang tìm kiếm một cấu trúc mới của tiêu chuẩn kilôgam. Có những bước phát triển nhằm xác định một lượng đồng vị silicon-28 nhất định làm tiêu chuẩn. Có dự án “Kilôgam điện tử”. Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (2005, Mỹ) đã thiết kế một thiết bị dựa trên những gì cần thiết để tạo ra một trường điện từ có khả năng nâng khối lượng 1 kg. Độ chính xác của phép đo như vậy là 99,999995%. Có những bước phát triển trong việc xác định khối lượng liên quan đến khối lượng nghỉ của neutron. Tất cả những phát triển và công nghệ này sẽ cho phép chúng ta thoát khỏi sự ràng buộc với tiêu chuẩn về khối lượng vật lý, đạt được độ chính xác cao hơn và khả năng thực hiện hòa giải ở bất kỳ đâu trên thế giới.

Các dự án đầy hứa hẹn khác

Và trong khi các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới đang xác định cách giải quyết vấn đề nào đáng tin cậy hơn, thì dự án hứa hẹn nhất được coi là một dự án trong đó khối lượng sẽ không thay đổi theo thời gian. Một tiêu chuẩn như vậy sẽ là một khối lập phương được tạo thành từ các nguyên tử đồng vị carbon-12 có chiều cao 8,11 cm. Sẽ có 2250 x 281489633 nguyên tử carbon-12 trong một khối lập phương như vậy. Các nhà nghiên cứu từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ đề xuất xác định tiêu chuẩn kilôgam bằng hằng số Planck và công thức E=mc^2.

Hệ mét hiện đại

Các tiêu chuẩn hiện đại hoàn toàn không giống như trước đây. Mét, ban đầu liên quan đến chu vi của hành tinh, ngày nay tương ứng với khoảng cách mà một tia sáng truyền đi trong một phần 299.792.458 giây. Nhưng một giây là thời gian trong đó 9192631770 dao động của nguyên tử Caesium đi qua. Ưu điểm của độ chính xác lượng tử trong trường hợp này là rõ ràng, vì chúng có thể được tái tạo ở bất kỳ đâu trên hành tinh. Kết quả là, tiêu chuẩn duy nhất tồn tại về mặt vật lý vẫn là tiêu chuẩn kilôgam.

Bản chuẩn giá bao nhiêu?

Đã tồn tại hơn 100 năm, tiêu chuẩn này đã có giá trị rất lớn như một vật phẩm độc đáo và hiện vật. Nhưng nhìn chung, để xác định giá tương đương cần phải tính số nguyên tử có trong một kg vàng nguyên chất. Con số sẽ có khoảng 25 chữ số và điều này không tính đến giá trị tư tưởng của hiện vật này. Nhưng còn quá sớm để nói về việc bán tiêu chuẩn kilôgam, bởi vì tiêu chuẩn vật lý duy nhất còn lại của hệ thống đơn vị quốc tế vẫn chưa được loại bỏ.

Ở tất cả các múi giờ trên hành tinh, thời gian được xác định tương ứng với UTC (ví dụ: UTC+4:00). Điều đáng chú ý là chữ viết tắt hoàn toàn không có giải mã; nó được Liên minh Viễn thông Quốc tế thông qua vào năm 1970. Hai phương án đã được đề xuất: CUT (Giờ phối hợp quốc tế) của Anh và TUC của Pháp (Temps Universel Coordonné). Chúng tôi đã chọn một từ viết tắt trung tính trung bình.

Trên biển, phép đo "nút thắt" được sử dụng. Để đo tốc độ của con tàu, họ sử dụng một khúc gỗ đặc biệt có các nút thắt ở cùng khoảng cách, họ ném xuống biển và đếm số lượng nút thắt trong một khoảng thời gian nhất định. Các thiết bị hiện đại tiên tiến hơn nhiều so với sợi dây có nút thắt, nhưng cái tên vẫn được giữ nguyên.

Từ cẩn thận, nghĩa là cực kỳ chính xác và chính xác, đã xuất hiện trong các ngôn ngữ từ tên của tiêu chuẩn trọng lượng của Hy Lạp cổ đại - sự cẩn thận. Nó nặng 1,14 gam và được sử dụng khi cân đồng xu bạc.

Tên của các đơn vị tiền tệ cũng thường bắt nguồn từ tên của thước đo trọng lượng. Vì vậy, đồng bảng Anh ở Anh là tên được đặt cho những đồng tiền làm bằng bạc; những đồng tiền như vậy nặng một pound. Ở nước Rus cổ đại, “đồng hryvnia bạc” hoặc “hryvnia vàng” được sử dụng, có nghĩa là một số lượng xu nhất định được biểu thị bằng trọng lượng tương đương.

Cách đo mã lực kỳ lạ của ô tô có nguồn gốc rất thực tế. Người phát minh ra động cơ hơi nước đã quyết định chứng minh ưu điểm của phát minh của mình so với việc vận chuyển bằng sức kéo bằng cách này. Ông tính toán xem một con ngựa có thể nâng được bao nhiêu trong một phút và chỉ định số tiền này là một mã lực.

một kilôgam là gì? Câu hỏi của trẻ em! Đây là khối lượng của một lít nước. Để có được nó ở nhà, tất cả những gì bạn cần là một vòi nước và một bình lít. Nhưng số kg tiêu chuẩn “thực và đầy đủ” gần đây đang giảm cân nhanh chóng.

Than ôi, kilôgam tiêu chuẩn thế giới, như tờ New York Times đưa tin, đã trở thành nạn nhân của một căn bệnh bí ẩn và kéo dài. Chúng ta hãy nhìn vào lịch sử.

Vào thế kỷ 18, một kilôgam được định nghĩa là khối lượng của một decimet khối nước ở nhiệt độ có mật độ cao nhất (4 o C). Hóa ra, định nghĩa như vậy không hoàn toàn mang tính xây dựng: bạn cần một decimet khối rất chính xác, nước hoàn toàn sạch và nhiệt kế hoàn toàn chính xác.

Để biết thêm thông tin về người bệnh vui lòng tham khảo Sách Định Mệnh - TSB.

“Kilôgam, một đơn vị khối lượng, là một trong bảy đơn vị cơ bản của Hệ đơn vị quốc tế (SI). Nó bằng khối lượng của nguyên mẫu quốc tế được lưu trữ tại Văn phòng Cân đo Quốc tế. Nguyên mẫu vào năm 1799 được chế tạo dưới dạng quả nặng hình trụ làm bằng bạch kim.

Khối lượng của kilôgam nguyên mẫu hóa ra lớn hơn khoảng 0,028 gram so với khối lượng của một decimét khối nước.

Kilôgam quan trọng nhất hiện nay chỉ là một miếng sắt (ảnh bipm.org).

Năm 1889, định nghĩa hiện tại về kilôgam đã được thông qua và quả cân có ký hiệu K (“K” là chữ viết hoa kiểu Gothic), được làm bằng hợp kim bạch kim-iridi (10% Ir) và có hình dạng như một hình trụ có đường kính và chiều cao. 39 mm, đã được phê duyệt là nguyên mẫu quốc tế.”

Hóa ra kilôgam bạch kim-iridium, do một thợ kim hoàn người Anh tạo ra, là đơn vị SI cơ bản duy nhất đã dũng cảm bảo tồn định nghĩa của nó kể từ thế kỷ trước. Và bản thân nó được lưu giữ dưới dạng một tạo tác vật chất.

Ví dụ, mét ban đầu tương quan với chiều dài chu vi trái đất, giờ đây tương đương với quãng đường ánh sáng đi được trong một phần 299.792.458 giây. Và giây chính là thời gian mà một nguyên tử caesium tạo ra 9192631770 dao động.

Các đơn vị này không chỉ được xác định với độ chính xác lượng tử thích hợp mà còn có thể được sao chép đầy đủ ở bất kỳ đâu trên thế giới. Việc nhân bản một kilôgam khó khăn hơn nhiều, hơn nữa, nó còn đòi hỏi một thủ tục quan liêu phức tạp.

Rõ ràng, trong một thời gian dài, vị trí độc đáo này của kilôgam đã phù hợp với tất cả mọi người, vì không có đủ động lực để tạo ra công thức tỉ mỉ của nó.

Nhưng kilôgam có thể thay đổi sẽ kéo theo Watt và các đơn vị đo lường liên quan khác vào hoạt động bơi trôi.

Và không có nghi ngờ gì về sự biến thiên của kilôgam, bất chấp mọi biện pháp phòng ngừa: tiêu chuẩn được cất giữ dưới ba tấm kính kín trong két sắt của một lâu đài được canh gác ở vùng lân cận Paris, và chìa khóa két chỉ được giữ bởi ba người. đặc biệt là các quan chức thân cận của Văn phòng Cân đo Quốc tế (Bureau International des Weights and Mesures - BIPM).

Kilogram và 6 tay sai của hắn được cất giữ trong một chiếc két sắt có khóa vĩnh viễn (ảnh bipm.org).

Cùng với chiếc kilôgam chính, còn có 6 chiếc kế vị trong két sắt, và tổng cộng trong suốt thời kỳ trị vì của ông, hơn 80 bản sao đã được tạo ra theo hình ảnh và chân dung của ông.

Để kiểm tra kilôgam cũ, diễn ra mỗi năm một lần, nó sẽ được đưa ra khỏi kho theo nghi thức. Và mỗi khi phát hiện thấy giảm cân vi mô.

Số kilôgam đang hao mòn dần. Điều này được thể hiện rõ ràng bằng cách so sánh với những cư dân khác trong két sắt. Bản chất của căn bệnh này rất bí ẩn, nhưng tất cả các triệu chứng đều rõ ràng: trong một trăm năm, một kilôgam mất đi khoảng 0,00000003 khối lượng quý giá của nó.

Nhưng ngay cả việc giảm cân chỉ 50 microgam (nhỏ hơn trọng lượng của một hạt muối) cũng có thể làm sai lệch nghiêm trọng kết quả của các phép tính khoa học phức tạp. Không có nghi ngờ gì về sự cần thiết phải thay thế kilôgam duy nhất bằng kilôgam trừu tượng.

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đến từ Đức, Úc, Ý và Nhật Bản, dưới sự bảo trợ của phòng thí nghiệm tiêu chuẩn Đức, muốn định nghĩa lại kilôgam là khối lượng của một số nguyên tử nhất định. Một quả bóng nặng một kg tròn hoàn hảo bằng silicon tinh thể nguyên chất được tạo ra trong phòng thí nghiệm.

Nếu bạn biết chính xác những nguyên tử nào tạo nên tinh thể và khoảng cách giữa chúng là bao nhiêu thì bằng cách đo kích thước của quả bóng, bạn có thể tính được số lượng nguyên tử silicon tạo nên nó. Con số này sẽ là định nghĩa của một kilôgam.

Để tạo ra quả bóng, cần phải thu được đồng vị silicon có độ tinh khiết rất cao. Nga đã hỗ trợ nỗ lực này - tại các nhà máy vũ khí hạt nhân cũ của Liên Xô có máy ly tâm được sử dụng để sản xuất uranium có độ giàu cao.

Có lẽ quả bóng silicon này sẽ trở thành một kilôgam mới. Nhưng chỉ ở dạng số lượng nguyên tử cấu thành của nó (ảnh nytimes.com).

Quả bóng thu được phải được đo độ “tròn”. Pha lê được đo tỉ mỉ ở mức nửa triệu điểm. Kết luận: quả bóng là sự sáng tạo tròn trịa nhất của bàn tay con người. Nếu quả bóng được phóng to bằng kích thước Trái đất, Everest sẽ chỉ cao 4 mét.

Một đặc điểm hấp dẫn của quả bóng: hoàn toàn không thể xác định bằng mắt xem nó đang đứng yên hay đang quay. Chỉ khi một hạt bụi rơi xuống bề mặt thì mắt mới có thể nhìn thấy được.

Mặc dù số lượng nguyên tử silicon tạo nên vật thể độc nhất vẫn chưa được tính toán, nhưng kỹ thuật này đã thu hút sự chỉ trích từ một phe khác, nơi quy tụ các nhà khoa học từ Mỹ, Anh, Pháp và Thụy Sĩ.

Theo quan điểm của họ, với công nghệ ngày nay, không thể đếm chính xác số lượng nguyên tử, vì vậy việc tính toán một kilôgam bằng điện áp sẽ dễ dàng và đáng tin cậy hơn. Họ nói rằng việc đo năng lượng đơn giản hơn việc đếm nguyên tử. Nó có thể đơn giản hơn, nhưng không phải bằng lời nói.

Công trình sử dụng một cơ chế phức tạp gọi là cân bằng Watt. Kỹ thuật này dựa trên sự tương đương giữa năng lượng cơ và điện.

Cần tạo ra một trường điện từ, đặt một kilôgam tham chiếu trong đó và đo các thông số của thí nghiệm. Vì trường hấp dẫn không đổi và được xác định bởi vị trí lắp đặt ba tầng nên các giá trị của đại lượng cơ và điện có thể liên hệ với nhau thông qua kilôgam tham chiếu.

Đúng vậy, cũng cần phải tính đến ảnh hưởng của thủy triều và có thể loại trừ các biểu hiện khác của môi trường bên ngoài bằng cách đặt hệ thống lắp đặt trong chân không sâu.

Quả cầu silicon được tạo ra tại Phòng thí nghiệm Đo lường Quốc gia (NML) của Australia.

Bằng cách đo các giá trị độ dài, thời gian, dòng điện và điện trở (và tất cả chúng đều có thể được tính toán trên cơ sở các hiện tượng lượng tử cơ bản và bất biến), có thể số hóa đơn vị cơ bản - kilôgam - theo cách lượng tử . Khối lượng của electron đã được xác định theo cách tương tự.

Còn quá sớm để nói về tính chính xác của phương pháp tính toán một kilôgam phức tạp và vòng vo; các nhà khoa học đang bận tâm đến việc loại bỏ sự dao động điện áp trong các mạch điện. Tuy nhiên, họ tin chắc rằng chiến thắng sẽ thuộc về họ chứ không phải những người thiết kế ra quả bóng silicon.

Theo New York Times, bộ phận khối lượng BIMP - cơ quan cuối cùng quyết định số phận của kg - đang nghiêng về cách tiếp cận sau, nhưng việc đưa ra lựa chọn cuối cùng vẫn rất khó khăn. Nhưng họ muốn lựa chọn giữa hai điều này, mặc dù có những lựa chọn khác.

Ví dụ, giống như mọi thứ trong thế giới mua bán của chúng ta, kilôgam khét tiếng có thể biểu hiện giá chính xác.

Để tính toán, bạn cần tìm ra số lượng nguyên tử có trong một kg vàng nguyên chất. Theo ước tính ngày nay, con số này phải có khoảng 25 chữ số, nhưng không thể nói gì rõ ràng hơn về nó.

Trang 2

Ở nước ta, cân kilôgam được làm từ hợp kim bạch kim và iridium, là một hình trụ thẳng có đường kính 39 mm và cao 39 mm.  

Hệ thống đơn vị quốc tế (SI) sử dụng kilôgam (kg tiêu chuẩn ở Sèvres) làm đơn vị khối lượng để loại bỏ sự nhầm lẫn này.  

Ở nước ta, cân kilôgam được làm từ hợp kim bạch kim và iridium, là một hình trụ thẳng có đường kính 39 mm và cao 39 mm. Nó được lưu trữ ở Leningrad, tại Viện nghiên cứu khoa học đo lường toàn Liên minh được đặt theo tên.  

Lực: 1 kilôgam lực (kgf) - trọng lượng của chuẩn kilôgam tại nơi lưu trữ nó (ở Sèvres, nơi đặt Văn phòng Cân nặng và Đo lường Quốc tế); 1 kgf là đơn vị cơ bản của hệ thống đơn vị kỹ thuật lạc hậu; 1 tf (lực tấn) Số kgf.  

Ở Liên Xô, nguyên mẫu quốc gia là tiêu chuẩn mét số 28 và tiêu chuẩn kilôgam số 12, được Nga nhận vào năm 1889 từ Cục Cân nặng và Đo lường Quốc tế. Đồng thời, thu được tiêu chuẩn mét số 11 và kilôgam số 26, là tiêu chuẩn sao chép. Nguyên mẫu cấp quốc gia và bản sao được lưu trữ và sao chép tại Viện Nghiên cứu Khoa học Đo lường Toàn Liên bang (VNIIM) mang tên.  

Điểm / đặc trưng cho độ chính xác cao nhất đạt được khi so sánh các tiêu chuẩn kilôgam. Đường cong 2 có mức tải tối thiểu là 1 kg. Điều này được giải thích là do tại điểm / việc chuyển giá trị của một đơn vị khối lượng được thực hiện bằng cách so sánh trực tiếp với tiêu chuẩn, trong khi ở các tải khác, các lỗi liên quan đến việc hiệu chuẩn trọng lượng tái tạo nhiều hoặc nhiều giá trị phụ. một kg cũng bị ảnh hưởng. Như đã biết, khi tải trọng tối đa của cân giảm, các giá trị tuyệt đối của sai số sẽ nhanh chóng giảm xuống. Sự gia tăng nhanh chóng giá trị của các sai số trên được giải thích ở mức độ lớn là do ở mức tải thấp, ảnh hưởng của nhiễu loạn bên ngoài và lực ma sát được cảm nhận ở mức độ tương đối lớn hơn so với khi tải lớn.  

Nghiên cứu được thực hiện trong lĩnh vực này vẫn chưa thể thay thế tiêu chuẩn kilôgam nhân tạo bằng tiêu chuẩn tự nhiên không phụ thuộc vào độ an toàn của nguyên mẫu.  

Chuẩn mét mới được làm từ hợp kim ổn định của bạch kim và iridium, cùng với chuẩn kilogam (khối lượng 1.000.028 mét khối).  

Năm 1889, dưới sự giám sát của một ủy ban quốc tế, việc sản xuất tiêu chuẩn 34 mét và tiêu chuẩn 43 kg đã được hoàn thành. Cùng năm đó, tại hội nghị quốc tế đầu tiên về trọng lượng và thước đo ở Paris, các nguyên mẫu quốc tế về mét và kilôgam đã được thông qua.  

Trong tầng hầm của Văn phòng Cân đo Quốc tế gần Paris, một chuẩn bạch kim óng ánh được cất giữ và được mọi người công nhận là chuẩn của kilôgam. Vì lít là đơn vị đo thể tích chất lỏng, nên sử dụng một mililít bằng một phần nghìn lít sẽ chính xác và chính xác hơn khi sử dụng một mililít bằng một phần nghìn lít, thay vì một centimet khối.  

Cho dù độ chính xác của đơn vị chiều dài được lưu trữ bằng cách sử dụng nguyên mẫu dòng bạch kim-iridium của đồng hồ đo có cao đến đâu, tiêu chuẩn này có thể thay đổi, vì nó là thực, giống như tiêu chuẩn của kilôgam.  

Cân công nghệ.| Cân bằng mùa xuân.

Đơn vị khối lượng SI là kilôgam. Tiêu chuẩn kilôgam là một hình trụ bằng bạch kim-iridium được chế tạo đặc biệt được cất giữ trong két an toàn của Văn phòng Cân đo Quốc tế ở Sèvres, gần Paris.  

Đơn vị khối lượng, kilôgam, bằng khối lượng của nguyên mẫu quốc tế của kilôgam. Tiêu chuẩn của kilôgam là nguyên mẫu bạch kim-iridium được thông qua tại Hội nghị chung về Trọng lượng và Đo lường lần thứ III năm 1901 và được lưu trữ ở Paris.  

Để đo sức mạnh, nó được so sánh với trọng lượng của một số cơ thể. Kilôgam tiêu chuẩn là một hình trụ bạch kim-iridium được lưu trữ tại Phòng Cân nặng và Đo lường Quốc tế ở Sèvres gần Paris. Trọng lượng của một kilôgam chuẩn có độ chính xác cao gần bằng trọng lượng của 1 dm3 nước tinh khiết ở nhiệt độ 4 C ở vĩ độ Paris.  

TIÊU CHUẨN CHÍNH CỦA TIỂU BANG

ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG (kg)

Cân tham chiếu có giới hạn cân nặng lớn nhất là 1 kg

Được phê duyệt theo Nghị định của Tiêu chuẩn Nhà nước Liên Xô ngày 6 tháng 12 năm 1984 số 4109, được lưu trữ tại VNIIM mang tên. D.I. Mendeleev. Tiêu chuẩn này nhằm mục đích tái tạo, lưu trữ và truyền kích thước của một đơn vị khối lượng, thu được trên cơ sở so sánh định kỳ với Nguyên mẫu quốc tế của Kilôgam. Cơ sở của tiêu chuẩn được tạo thành từ các bản sao số 12 và số 26 của Nguyên mẫu quốc tế của kilôgam, được lưu trữ tại Văn phòng Cân nặng và Đo lường Quốc tế. Các bản sao được Johnson, Mattei và Co. chế tạo từ hợp kim bạch kim-iridium có dạng hình trụ tròn thẳng có chiều cao bằng đường kính, được điều chỉnh trọng lượng và nghiên cứu tại BIPM, chuyển sang Nga năm 1889

Tiêu chuẩn chứa:

Nguyên mẫu quốc gia của kilôgam - bản sao số 12 của nguyên mẫu kilôgam quốc tế;

Nguyên mẫu quốc gia của kilôgam - bản sao số 26 của nguyên mẫu kilôgam quốc tế;

Quả cân tiêu chuẩn có trọng lượng 1 kg và bộ quả cân tiêu chuẩn có trọng lượng từ 1 đến 500 g được làm bằng hợp kim bạch kim-iridi;

Cân so sánh tiêu chuẩn có giới hạn trọng lượng lớn nhất là 1 kg; 200, 25 và 3 g.

Khu vực ứng dụng:

Đo lường đảm bảo tính thống nhất của các phép đo khối lượng trong mọi lĩnh vực khoa học và hoạt động công nghiệp: cơ khí, chế tạo dụng cụ, vi điện tử, vận tải, công nghiệp quốc phòng, nghiên cứu khoa học, hệ thống kế toán và kiểm soát sản phẩm, nông nghiệp, v.v.

Các tiêu chuẩn hiện đại thường là các hệ thống phần cứng phức tạp. MỘT tiêu chuẩn đại chúngđã và vẫn là một trọng lượng - bạch kim-iridium"model 1889" (lúc đó Cục Cân nặng và Đo lường Quốc tế đã đưa ra tiêu chuẩn 42 kg). Bản chất của hoạt động đo cũng được giữ nguyên và tập trung vào việc so sánh hai khối lượng khi cân. Tất nhiên, cân siêu nhạy đã được phát minh, độ chính xác của cân ngày càng tăng, nhờ đó những khám phá khoa học mới đang xuất hiện (ví dụ, argon và các loại khí trơ khác đã được phát hiện).

Trọng lượng một kg này làm bằng bạch kim và iridium được sản xuất vào năm 1889 bởi một công ty trang sức ở Paris do Cục Cân nặng và Đo lường Quốc tế ủy quyền. Tổng cộng có 42 tiêu chuẩn như vậy đã được sản xuất và 17 quốc gia đã ký kết công ước về việc áp dụng hệ mét vào thời điểm đó. Khi các quốc gia khác “kết nối” với hệ thống đo lường mới, họ đã được cấp tiêu chuẩn kilôgam.

Kilôgam không hề có mối liên hệ nào với các hằng số vật lý hoặc với bất kỳ hiện tượng tự nhiên nào. Vì vậy, tiêu chuẩn được bảo vệ cẩn thận hơn: họ không cho phép một hạt bụi nào đọng lại trên đó, bởi vì một hạt bụi đã có nhiều phân chia trên thang đo nhạy cảm. Nguyên mẫu quốc tế của tiêu chuẩn được đưa ra khỏi kho không quá mười lăm năm một lần, nguyên mẫu của Nga - cứ 5 năm một lần. Tất cả công việc được thực hiện với các tiêu chuẩn thứ cấp (chỉ có thể so sánh chúng với tiêu chuẩn chính), từ tiêu chuẩn thứ cấp, giá trị khối lượng được chuyển sang các tiêu chuẩn làm việc và từ chúng sang các bộ trọng lượng tiêu chuẩn.
Cân chuẩn tại VNIIM im. D.I. Mendeleev được lắp đặt trên nền đặc biệt nặng 700 tấn, không được kết nối với các bức tường của tòa nhà để loại bỏ ảnh hưởng của rung động. Nhiệt độ trong phòng, nơi đặt hai quả cân nặng mỗi ngày, được duy trì với độ chính xác 0,01 o C và mọi thao tác được thực hiện từ phòng bên cạnh bằng cách sử dụng bộ điều khiển. Sai số của tiêu chuẩn khối lượng của Nga không vượt quá +0,002 mg.

Tiêu chuẩn cơ bản của nhà nước về đơn vị khối lượng Tiêu chuẩn tiểu bang về một đơn vị khối lượng - kilôgam - là tiêu chuẩn lâu đời nhất trong số các tiêu chuẩn tiểu bang, mặc dù trong thành phần hiện đại của nó, nó đã được phê duyệt vào năm 1968. Kích thước của kilôgam lần đầu tiên được xác định khi hệ mét được thiết lập thông qua kích thước của nó. đơn vị con số - gram, được định nghĩa là khối lượng nước cất ở nhiệt độ tan chảy của nước đá trong thể tích của khối lập phương có cạnh 1/100 mét. Sau đó, họ chuyển sang đơn vị đo thuận tiện hơn - kilôgam, là khối lượng nước tính bằng thể tích của một phân khối. Nhiệt độ tại đó nước có mật độ lớn nhất được lấy ở điều kiện bình thường: +4°C. Năm 1889, dựa trên kết quả đo cẩn thận khối lượng 1 dm3 nước, nguyên mẫu đầu tiên của kilôgam đã được chế tạo tại Pháp - một quả cân bạch kim-iridium ở dạng hình trụ cao 39 mm, bằng đường kính của nó, sau này được gọi là kilôgam lưu trữ. Những tiến bộ hơn nữa trong việc cân chính xác đã giúp người ta có thể xác định rằng khối lượng của một kilôgam lưu trữ lớn hơn 0,028 g so với khối lượng của 1 dm3 nước và khối lượng của một kilôgam bạch kim có thể được xác định chính xác hơn một nghìn lần so với khối lượng của 1 dm3 của nước. Năm 1878-83 43 quả cân mới được chế tạo dựa trên mô hình kilôgam lưu trữ từ hợp kim bạch kim-iridium. Một trong những quả cân này, có khối lượng hóa ra gần nhất với kilôgam lưu trữ, đã được thông qua vào năm 1899 tại CGPM lần thứ nhất làm nguyên mẫu quốc tế của kilôgam, hiện xác định kích thước của đơn vị khối lượng cho tất cả các quốc gia trong Hệ mét Quy ước. Nga đã nhận được hai bản sao (số 12 và số 26) của kilôgam quốc tế vào năm 1889. Tiêu chuẩn Nhà nước đầu tiên về đơn vị khối lượng ở nước ta được phê duyệt vào năm 1918. Đây là một trong những nguyên mẫu quốc gia được Nga mua lại vào năm 1889 - bản sao số 12 của nguyên mẫu quốc tế về kilôgam. Trong BIPM năm 1883 -1889. Tất cả các nguyên mẫu đã được hoàn thiện và kiểm tra. Toàn bộ quy trình sản xuất nguyên mẫu số 12 và nghiên cứu của nó được mô tả chi tiết trong chứng chỉ BIPM cho nguyên mẫu này, theo đó khối lượng của nguyên mẫu số 12 năm 1889 là 1 kg + (0,068 ± 0,002) mg. Tất cả các nguyên mẫu quốc gia phải được so sánh tại BIPM với nguyên mẫu quốc tế của kilôgam (hoặc với các nhân chứng của nó) cứ sau 25 - 35 năm. Việc chuyển kích thước của một kilôgam (hoặc các phần phụ của nó) từ nguyên mẫu số 12 sang tiêu chuẩn thứ cấp (trọng lượng tiêu chuẩn) cho đến năm 1966 được thực hiện bằng cân tiêu chuẩn số 1 với tải trọng lên tới 1 kg. Tuy nhiên, cân khi đó không phải là một phần của Tiêu chuẩn Nhà nước về kilôgam. Tiêu chuẩn Cơ bản Nhà nước hiện hành về đơn vị khối lượng, kilôgam, đã được phê duyệt vào năm 1968. như một phần của các dụng cụ đo sau: 1) bản sao số 12 của nguyên mẫu quốc tế của kilôgam; 2) thang đo tham chiếu số 1 và số 2. Nguyên mẫu số 12 đảm bảo việc tái tạo và lưu trữ một đơn vị khối lượng ở quy mô quốc gia - quy mô cả nước. Trong trường hợp này, các phương pháp phức tạp để lưu trữ tiết kiệm một kilôgam thực và kỹ thuật làm đồ trang sức theo tiêu chuẩn được sử dụng. Ngay cả khi sử dụng nguyên mẫu một cách cẩn thận và cẩn thận nhất, sự tương tác của nó với các vật thể bên ngoài là không thể tránh khỏi và sự hao mòn (thay đổi khối lượng) là không thể tránh khỏi. Do đó, để sử dụng và bảo quản nó, các quy tắc và kỹ thuật đặc biệt đã được chọn, trước hết là giảm tối đa chuyển động của nó và sử dụng một số bản sao tiêu chuẩn để truyền tải kích thước của đơn vị, so sánh với nguyên mẫu số 12. bằng phương pháp đo tích lũy. Để giảm thiểu sự thay đổi về khối lượng của nguyên mẫu, nó được bảo quản trên một tấm thạch anh dưới hai tấm kính trong tủ thép trong một két an toàn đặc biệt đặt trong phòng được kiểm soát nhiệt độ. Biến động nhiệt độ hàng năm trong phòng không vượt quá 2°C. Một yếu tố quan trọng của tiêu chuẩn chính của Nhà nước về kilôgam là cân tiêu chuẩn, với sự trợ giúp của kích thước của đơn vị được chuyển sang tiêu chuẩn thứ cấp - tiêu chuẩn sao chép có trọng lượng 1 kg. Việc so sánh được thực hiện khoảng 10 năm một lần. Cân tiêu chuẩn là một trong những thiết bị đo chính xác nhất. Giống như hầu hết các loại cân chính xác, cân tham chiếu số 1 và số 2 là cân đòn bẩy hình lăng trụ có tay đòn bằng nhau. Cân số 2 có một số ưu điểm so với cân số 1 về mặt thiết kế và được trang bị thiết bị ghi tự động. Cả hai cân “tham chiếu” đều được điều khiển từ xa bằng bộ điều khiển cho phép bạn nhả các thanh cân bằng (và di chuyển vật nặng vào chúng) từ một phòng khác, từ khoảng cách gần 4 m. Để giảm ảnh hưởng của biến động nhiệt độ và không khí trong quá trình đo. , cũng như sự xâm nhập của tất cả các loại hạt bụi , các thang đo tham chiếu được đặt trong một vỏ kính đặc biệt. Một thiết bị đặc biệt cho phép bạn đo từ xa nhiệt độ không khí bên trong cân với sai số 0,002°C. Việc sử dụng kỹ thuật dựa trên phương pháp Gaussian cho phép đảm bảo tái tạo đơn vị khối lượng 1 kg theo tiêu chuẩn chính của tiểu bang và chuyển kích thước của nó sang tiêu chuẩn thứ cấp với độ lệch chuẩn của kết quả không vượt quá 0,007 mg, tuân theo các quy tắc đã được thiết lập để lưu trữ và sử dụng các tiêu chuẩn đại chúng. Chuẩn đầu cấp nhà nước về một đơn vị khối lượng được lưu trữ và áp dụng tại VNIIM mang tên. D. I. Mendeleev. Kinh nghiệm sử dụng kilôgam nguyên mẫu quốc gia làm bằng hợp kim bạch kim-iridi trong hơn 80 năm cho thấy những quả cân này có độ ổn định khối lượng cao; Theo nghiên cứu của BIPM, những quả cân này sẽ đảm bảo lưu trữ một đơn vị khối lượng với sai số không quá 10 -8 trong nhiều thế kỷ sử dụng. Tuy nhiên, hiện nay vẫn còn một sự thiếu hoàn hảo cơ bản của tiêu chuẩn liên quan đến định nghĩa nhân tạo về đơn vị khối lượng. Trong nỗ lực thay thế nó bằng một tiêu chuẩn tự nhiên và đạt được sự đảm bảo về độ ổn định nhất định, các nhà khoa học đang tìm cách tăng đáng kể độ chính xác của việc xác định đơn vị khối lượng nguyên tử để biểu thị kilôgam theo khối lượng của bất kỳ nguyên tố cơ bản nào. hạt hoặc nguyên tử. Các nhà khoa học Đức đang cố gắng tìm ra một đơn vị khối lượng thông qua các phép tính tốn nhiều công sức về số lượng nguyên tử chứa trong một kilôgam tinh thể silicon. Chúng ta đang nói về đồng vị chính của silicon - 28, được các nhà khoa học Đức tách ra khỏi các đồng vị khác với sự cộng tác của các nhà vật lý hạt nhân Nga, những người đã phát triển các phương pháp hiệu quả nhất để sản xuất ly tâm các nguyên tố phóng xạ có độ giàu cao. Các nhà khoa học Mỹ đã đi theo một con đường khác: ý tưởng của họ là đo chính xác lượng năng lượng điện từ cần thiết để cân bằng một kilogam tham chiếu (còn gọi là cân bằng watt). Quyết định cuối cùng - lựa chọn nào trong hai lựa chọn này để xác định kilôgam làm cơ sở - vẫn thuộc về Ủy ban Trọng lượng và Đo lường Quốc tế.

Cân nặng là một đặc tính quán tính của một vật, cho thấy rất khó để đưa nó ra khỏi trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều và tuyến tính bởi một ngoại lực. Đơn vị của lực là một lực tác dụng lên một đơn vị khối lượng làm thay đổi tốc độ của nó một đơn vị tốc độ trong một đơn vị thời gian.

Tất cả các cơ thể đều thu hút lẫn nhau. Vì vậy, bất kỳ vật thể nào ở gần Trái đất đều bị nó thu hút. Nói cách khác, Trái Đất tạo ra lực hấp dẫn tác dụng lên vật thể. Sức mạnh này được gọi là của anh ấy cân nặng. Lực trọng lượng, như đã nêu ở trên, không giống nhau ở các điểm khác nhau trên bề mặt Trái đất và ở các độ cao khác nhau so với mực nước biển do sự khác biệt về lực hấp dẫn và biểu hiện chuyển động quay của Trái đất. Tuy nhiên, tổng khối lượng của một lượng chất nhất định không thay đổi; nó giống nhau cả trong không gian giữa các vì sao và ở bất kỳ điểm nào trên Trái đất.

Các thí nghiệm chính xác đã chỉ ra rằng lực hấp dẫn tác dụng lên các vật thể khác nhau (tức là trọng lượng của chúng) tỷ lệ thuận với khối lượng của chúng. Do đó, khối lượng có thể được so sánh trên một thang đo và khối lượng giống nhau ở một nơi sẽ giống nhau ở bất kỳ nơi nào khác (nếu việc so sánh được thực hiện trong chân không để loại trừ ảnh hưởng của không khí bị dịch chuyển). Nếu cân một vật nào đó trên một chiếc cân lò xo, cân bằng lực hấp dẫn với lực của một lò xo giãn ra thì kết quả đo trọng lượng sẽ phụ thuộc vào nơi thực hiện phép đo. Vì vậy, cân lò xo phải được điều chỉnh ở mỗi vị trí mới để hiển thị chính xác khối lượng. Bản thân sự đơn giản của quy trình cân là lý do khiến lực hấp dẫn tác dụng lên khối lượng tiêu chuẩn được sử dụng như một đơn vị đo lường độc lập trong công nghệ.

Năng lượng chuyển động		sự chuyển động
	Trọng lượng - kilôgam (kg, kg)	microgam (mcg) = 10 –9 kg miligam (mg) = 10 –6 kg gram (g) = 10 –3 kg tạ (c) = 100 kg tấn (t, t) = 1000 kg
	Lực - newton (N, N) Kích thước: N = kg m/s2	kilonewton (kN) = 1000 N meganewton (MN) = 106 N
	Năng lượng, công, lượng nhiệt - jun (J, J) Kích thước: J = N m = kg m2/s2	kilojoule (kJ) = 1000 J megajoule (MJ) = 106 J
	Khối lượng (thước đo quán tính cơ học của vật thể, tức là quán tính; thước đo sự tương tác của vật thể với trường hấp dẫn)	tôi	kilôgam (kg)
	Lực (thước đo tương tác giữa các cơ thể)	F = m a	newton (N = kg m/s2)
	Công (thước đo tác động lên vật thể gây ra sự thay đổi trạng thái của nó, về mặt cơ học - gây ra chuyển động dưới tác dụng của lực, bên ngoài hoặc bên trong)	A = F s
	Năng lượng (thước đo khả năng thực hiện công của cơ thể)	E=A	jun (J = N·m) kg m2/s2
	Động năng	E k = m v 2 / 2
	Thế năng trong trường hấp dẫn	E p = m · g · Δh, trong đó g là gia tốc trọng trường, Δh là hiệu độ cao mà một vật có khối lượng m đã chuyển động.
	Năng lượng	E	một đại lượng vật lý là thước đo thống nhất của các dạng chuyển động khác nhau của vật chất và thước đo sự chuyển đổi chuyển động của vật chất từ ​​dạng này sang dạng khác
	Lực lượng	F	một đại lượng vật lý vectơ dùng để đo cường độ tương tác giữa các vật thể. Một lực tác dụng lên một vật có khối lượng lớn gây ra sự thay đổi vận tốc của nó hoặc làm nó bị biến dạng
	Jun	J	Công được thực hiện bởi một lực 1 newton khi nó di chuyển một vật đi được quãng đường 1 mét theo hướng tác dụng

Công việc cơ khí– một đại lượng vật lý bằng tích của một lực và đường đi của vật dọc theo phương của lực này. Đơn vị công là 1 Jun (1 J = 1 N·m).

Năng lượng cơ thể- một đại lượng vật lý biểu thị công mà cơ thể này có thể làm được. Năng lượng được đo bằng đơn vị giống như công - joules.