Kilogramma
Sivulta puuttuu 
Kilogramma (us. lyhyesti kilo; tunnus kg) on SI-järjestelmässä ja sitä edeltäneessä metrijärjestelmässä massaa ilmaiseva perusyksikkö. Kilogramma määritellään kansainvälisen prototyypin avulla, jota säilytetään Sèvresissä Ranskassa lähellä Pariisia Pavillon de Breteuilissa. Prototyypin tuttavallinen nimi on Le Grand K.[1] Prototyyppi on iridiumin ja platinan seoksesta tehty sylinteri, jonka korkeus ja läpimitta ovat 39 millimetriä. Kilogramma on ainoa perusyksiköistä, jota ei ole saatu sidottua SI-järjestelmässä luonnonvakioihin. Gramman lyhenteenä on virallisesti nykyään g, vaikka aikaisemmin myös gr on ollut käytössä etenkin arkisissa yhteyksissä, esimerkiksi ruokaohjeissa.
Tuhatta kilogrammaa kutsutaan myös nimellä tonni (tunnus t): 1 t = 1 000 kg (= 1 Mg).
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Etuliite-muodot ja johdannaisyksiköt
Vaikka kilogramma on SI-järjestelmän perusyksikkö, sen kerrannaiset ja jaannaiset muodostetaan poikkeavasti ikään kuin sen tuhannesosa, gramma, olisi perusyksikkö. Tuhannella kilogrammalla on lisäksi erityisnimi tonni.
Yleisimmin käytetyt kilogramman kerrannaiset ja jaannaiset ovat seuraavat:
| Yksikön nimi | Yksikön tunnus | Suhde grammaan | Käyttö |
|---|---|---|---|
| Mikrogramma | μg | miljoonasosa grammasta | Esimerkiksi tiettyjen vitamiinien päivittäinen saanti |
| Milligramma | mg | tuhannesosa grammasta | Esimerkiksi lääketablettien sisältämät ainemäärät. |
| Gramma | g | Esimerkiksi ruoka-aineiden massa ruoanvalmistuksessa. | |
| Kilogramma | kg | tuhat grammaa | Esimerkiksi ihmisten massa. Massan perusyksikkö. |
| Tonni (Megagramma) | t tai Mg | Miljoona grammaa | Esimerkiksi laivojen tai lentokoneiden massa. Myös suurten eläinten, kuten dinosaurusten massa. |
| Kilotonni (Gigagramma) | kt tai Gg | Miljardi grammaa | Esimerkiksi ydinaseiden TNT-verrannollinen voima. |
| Megatonni (Teragramma) | Mt tai Tg | Miljardi kilogrammaa | Esimerkiksi ydinaseiden TNT-verrannollinen voima. |
Periaatteessa mahdollisia mutta harvoin käytettyjä ovat lisäksi muun muassa dekagramma (10 g), hehtogramma (100 g), senttitonni (10 kg) ja desitonni (100 kg).
[muokkaa] Kilogramman historia ja tulevaisuus
Kilogramma pyrittiin saamaan 1700-luvun lopulla saman painoiseksi kuin kuutiodesimetri eli litra vettä, mutta niistä ajoista lähtien tämän yksikön koko on perustettu metallisiin standardikappaleisiin. Vielä nykyäänkin käytetään 1870-luvulla valmistettua ja Sèvresissä säilytettävää kilogramman prototyyppiä ja siitä otettuja kansallisia kopioita. Aika ajoin kansallisia prototyyppikappaleita verrataan alkuperäiseen. Prototyyppi on aikojen kuluessa keventynyt kulumisen ja muun vuoksi, kun sitä on verrattu eräisiin kansallisiin prototyyppeihin.[1]
Tarkoilla mittauksilla voidaan todeta, että kuutiodesimetri vettä painaa hieman vähemmän aikoinaan määritellyissä olosuhteissa kuin kilogramman prototyyppi.
Kilogrammaa on aikaisemmin käytetty myös voiman yksikkönä. Sellaisena se tarkoitti voimaa, jolla Maa vetää puoleensa yhden kilogramman massaa merenpinnan tasolla 45. leveyspiirillä, missä painovoiman kiihtyvyydellä on ns. normaaliarvo 9,80665 m/s2. Tälle voimayksikölle annettiin myöhemmin nimi kilopondi, ja siihen perustui useilla teknisillä aloilla 1970-luvulle saakka käytetty tekninen mittajärjestelmä.
Kilogramma pyritään tulevaisuudessa sitomaan jollakin tavoin luonnonvakioihin, mutta toistaiseksi vertailumenetelmien mittaustarkkuuksissa on ollut ongelmia. Tällaista työtä tehdään, koska kilogramman prototyyppien koot ovat joidenkin mikrogrammojen verran epävarmoja. Muun muassa ilmansaasteet vaikuttavat prototyypin massaan. Esimerkiksi hiljattain sen havaittiin painavan toistaiseksi tuntemattomasta syystä 50 mikrogrammaa vähemmän kuin sen kopiot[1].
Yhdysvaltojen Georgian teknillisen korkeakoulun emeritusprofessorit, fyysikko Ronald Fox ja matemaatikko Theodore Hill määrittäisivätkin gramman niin, että se olisi täsmälleen 18×1407448133 kertaa hiili-12 atomin massa. Pariisissa vuonna 2007 pidetyssä kansainvälisessä konferenssissa on jo käsitelty ehdotuksia kilogramman uusiksi määritelmiksi. Erään ehdotuksen mukaan se olisi yhtä suuri kuin 0,501845125 · 1026 kertaa hiili-12-atomin massa. Toisena vaihtoehtona on esitetty sen määrittelemistä Planckin vakion avulla, joka saisi tarkkaan määrätyn arvon 6,6260693 · 10−34 Js.[2] Planckin vakioon perustuva arvo on lokakuussa 2011 sovittu kilogramman uudeksi määrittelyksi, ja lopullinen päätös luopumisesta kilogramman prototyypistä tehdään Kansainvälisen paino- ja mittakomitean kokouksessa 2014.[3][1]
[muokkaa] Le Grand K
Ranskassa säilytettävästä prototyypistä käytetään nimitystä Le Grand K. Sen on 1880-luvulla valmistanut brittiläinen metallurgi Geroge Matthey. Valmistuksessa käytettiin ainesta, jossa on 90 prosenttia platinaa ja 10 prosenttia iridiumia. Se on sylinterin muotoinen kappale. Kappaleen kevenemisen syytä ei tiedetä. Verrokkikappaleiden paino on säilynyt ennallaan.[1]
Le Grand K:n vertailupunnistus on tehty 40 vuoden välein. Silloin se myös puhdistetaan alkoholilla ja kuivataan pyyhkeeseen. Lopuksi se höyrytetään ja jätetään kuivumaan itsekseen.[1]
[muokkaa] Viitteet
