¿Cuánto pesa un kilogramo?


Oficialmente, se define “un kilogramo” como la masa del cilindro de platino e iridio guardado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, por sus siglas en francés) de París. Sin embargo, debido a su avanzada edad (122 años!), parece que su masa esté cambiando de manera que varios grupos de científicos están buscando su sustituto.

La esfera de silicon-28. Foto: PTB

La esfera de silicio-28. Foto: PTB

Desde hace tiempo, se espera poder definir el kilogramo como una constante física en vez que referirse a un antiguo objeto. Ahora un equipo alemán del Instituto Federal de la Física y de la Técnica de Asuntos Interiores (PTB, por sus siglas en alemán) de Braunschweig ha llegado muy cerca del objetivo.

Midiendo el número de átomos contenidos en una esfera de silicio28, los físicos han podido calcular la constante de Avogadro con una precisión nunca vista, es decir con nueve cifras significativas: 6.02214084 (18) × 1023 mol-1. Dicha constante es muy usada tanto en química como en física, pues representa el número de átomos contenidos en una muestra de un elemento químico (el carbono12, por ejemplo) cuya masa total en gramos es igual a la masa atómica relativa del elemento (12 gramos). Así pues, este “nuevo valor” de la constante de Avogadro podría representar el punto de partida para definir la unidad de medida de la masa.

Tras purificar al 99,99% una muestra en forma de esfera constituida por átomos de silicio28, el equipo trazó una mapa de la superficie de cada átomo a fin medir su volumen tramite interferometría láser. El cálculo de dicho volumen les permitió descubrir cómo los átomos se disponen en toda la esfera, y así obtener la constante de Avogadro con una incertidumbre relativa de 3.0 x 10-8.

No obstante, para que el Comité Internacional de Pesas y Medidas estudie la redefinición del kilogramo esa incertidumbre debe ser inferior a 2.0 x 10-8. Además ese valor tiene que coincidir con medidas obtenidas realizando otras pruebas con la misma muestra. La más complicada se basa en el equilibrio de potencia, que mide la suspensión de la masa de ensayo usando una combinación de corrientes eléctricas y campos magnéticos. Estos resultados podrían incluso ser utilizados para definir el kilogramo en términos de la constante de Planck, relacionando la frecuencia de la función de onda de una partícula con su energía.

Hasta la fecha los dos métodos han producido valores ligeramente diferentes para el kilogramo pero los científicos esperan refinar las mediciones actuales y reducir los errores, llegando en un par de años a elaborar una nueva definición de kilogramo.

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27 Responses to ¿Cuánto pesa un kilogramo?

  1. […] ¿Cuánto pesa un kilogramo? gravedad-cero.org/2010/10/22/%C2%BFcuanto-pesa-un-kilogramo/  por filopata hace 2 segundos […]

  2. Jorge dice:

    Como puede ser una constante si depende de la gravedad, que no es universal?

    • koweit78 dice:

      El Kg no depende de la gravedad, un kilogramo es lo mismo aquí en la tierra que en marte, lo que cambia es el peso (P=m*g)

    • Carlo dice:

      Jorge, como bien dices, la gravedad que no es una constante sino una de las cuatro interacciones fundamentales (junto a la nuclear débil, fuerte y electromagnética). Sin embargo, tal como nos enseñó Newton, en la superficie terrestre todos los cuerpos experimentan la misma aceleración (g=9.8 m/s^2) debido a la interacción con la masa terrestre, por lo cual el peso (o fuerza que atrae hacia el centro de la Tierra) de un cuerpo de x kilogramos (suponiendo que su masa tenga el mismo número de átomos a lo largo del tiempo) será siempre igual.

      En el post estamos hablando de masa de un cuerpo, que se mide en kg y que es constante incluso en otros planetas, y no de peso (que se mide en Newton) y que es variable según el valor de la g.

      De todos modos, es bastante habitual confundir los dos conceptos debido a cierto abuso de lenguaje..

    • Carlos dice:

      El Kilogramo propiamente dicho es una unidad de masa más no de peso, por lo tanto no depende de la gravedad. Unidades de peso/fuerza pueden ser el Newton o kilogramo fuerza.

  3. Deep Moondark dice:

    En la tierra, que se toma como referencia 1, la masa el y peso tienen el mismo valor. Aunque deberia referirse a la masa, que un objeto tiene la misma masa, independientemente de la gravedad a la que se vea sometido.

  4. carlos dice:

    La masa no depende de la gravedad, eso es el peso.

  5. Juan Carlos dice:

    Los comentarios no deben hablar de peso. Lo que está en discusión es la masa del kilogramo patrón. El peso es variable, la masa es constante.

  6. Ismas dice:

    Un kilo es la masa de un volumen de 10x10x10 centímetros de agua pura. Un centímetro es la distancia que recorre la luz en el vacío en ~ 1/30.000.000.000 segundos (los que sean). Y un segundo es lo que tarda el isótopo de cesio-13 en dar 9.192.631.770 ciclos al pasar del estado de transición hiperfina al estado de reposo.
    ¿No vale eso?

    • David dice:

      Tienes toda la razón.

      Pero que conste que esa agua pura se encuentre a 101.325 pascales de presión y a 277,15 Kelvin.

  7. Pennyque dice:

    Pues yo siempre había escuchado que la referencia patrón es el metro, una longitud de una barra patrón que creo recordar que está en Francia. A partir de ahí, se saca la unidad del litro, como el volumen encerrado en un cubo de un decímetro cúbico (cubo de la décima parte del metro de lado). Y el kilogramo como la masa que tiene dicho volumen de agua pura.

  8. LA PREGUNTA ES CLARA ,CUANTO PESA UN KG Y LA RESPUESTA ES UNA, LO QUE DICTAMINE EL COMITE INTERNACIONAL DE PESOS Y MEDIDAS,TODO LO DEMAS ES DISCUTIBLE

  9. AIRT dice:

    Esto en definitiva es demasiado interesante… tanto los físicos como los químicos entendemos la relevancia que tiene este estudio, en todos los aspectos posibles entorno a cálculos de transformaciones.
    Muchas gracias por compartirlo.

  10. Aitor dice:

    @ Deep Moondark

    Si tomas como referencia el valor unidad, en masa sería 1(Kg) en unidades del sistema internacional, pero el peso (si utilizamos el mismo sistema) no sería unidad, sino que sería de 9’8(N). Todo esto teniendo en cuenta la constante gravitatoria “media” de nuestro planeta. En todo caso ambos valores coinciden como unidad si tomas como medida de fuerza el kilogramo fuerza o kilopondio, en ese caso obviamente coinciden, porque esa unidad de fuerza está definida como “el valor de la fuerza con que la Tierra atrae (el peso de) una masa de 1(Kg)”. En este caso estarías hablando del sistema técnico de unidades, pero no es tan usado, menos aún a nivel internacional.

  11. Buena noticia, siempre es bueno actualizarse!

  12. titanlux dice:

    no se yo a que se refieren con esta pregunta, cuando yo iba a la escuela un kilogramo pesaba mil gramos ya fuera de paja como de plomo. lo que pasaba es que no abultaban igual. no se como complican tanto las cosas.

  13. talega dice:

    Un Kilogramo pesa mil gramos. Lo mismo que un Kilómetro mide mil metros. Si pones un Kilogramo terrestre en la Luna puede que el peso dé 700 gramos…luego échale 300 gramos mas para que sea un Kilogramo lunar.
    Se comprenderá, que no es lo mismo que en las medidas de superficie (Metro). Pero por lo demás…pajas mentales.

  14. Arrhe dice:

    Un kilogramo de masa, atraído por la tierra, sumergido en el aire que pierde de su peso el peso del aire desalojado? juas

  15. […] ¿Cuánto pesa un kilogramo? Oficialmente, se define “un kilogramo” como la masa del cilindro de platino e iridio guardado en la Oficina […] […]

  16. talega dice:

    Mi palmo mide 25 centímetros a temperatura media. Cuando hace calor, la regla de los centímetros se estira ,a consecuencia de la dilatación,y mi palmo mide 24 centímetros. Y cuando hace frío la regla se contrae y mi palmo mide 26 centímetros….!Haber si lo único inalterable va a ser mi palmo!???.

  17. […] Ferri, también nos elogió con “¿Cuánto pesa un kilogramo?,” Gravedad Cero, 22 oct. 2010, recordándonos que el cilindro de platino e iridio que define […]

  18. […] pesa un kilogramo? Escrito por la redacción del blog, 22/10/2010.Traducido por Louis. Ver artículo original en españolArticle also translated in: Lo hemos estudiado en la escuela, lo usamos todos los días, […]

  19. […] como explicaba en respuesta a un comentario del post anterior, la gravedad es una de las cuatro interacciones fundamentales del Universo (conocidas hasta […]

  20. mayra dice:

    holaa queria saber algo de sobre gramo todo eso porque no entiendo ni un pepino y mañana tengo prueve de matematica sobre eso uuuuuuuu que bajonnn

  21. […] El día con más tráfico fue el 23 de octubre con 5,157 visitas y el post más visitado aquel día fue ¿Cuánto pesa un kilogramo?. […]

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