Kilogramme

Le kilogramme est l'unité de masse de base dans le Système international d'unités (SI). Il est largement utilisé dans les sciences, l'ingénierie et le commerce dans le monde entier. Le kilogramme est exactement la masse d'un litre d'eau.

Depuis le 20 mai 2019, la définition du kilogramme est basée sur la constante de Planck, soit 6,62607015×10-34 kg⋅m2⋅s-1.

Il y a des tentatives de définir le kilogramme d'une autre manière. Un exemple spécifie un nombre d'atomes d'une certaine substance (à une certaine température).

Un kilogramme est un peu plus de 2,2 livres. Une tonne est un millier de kilogrammes. Un litre d'eau pèse presque exactement un kilogramme, à 3,98 °C (39,16 °F ; 277,13 K), au niveau de la mer. C'est sur cette base que la définition du gramme a été établie en 1795.

Histoire

En 1879, la pièce de métal a été fabriquée. Elle a été officiellement choisie pour être le kilogramme en 1889. Elle était composée de 90 % de platine et de 10 % d'iridium. Ces métaux ont été choisis parce qu'ils ne rouillent pas et ne se corrodent pas comme la plupart des métaux. Il est conservé dans un coffre-fort au BIPM à Sèvres, en France. De 1795 à 1799, l'unité de masse ne s'appelait pas "kilogramme" mais "tombe".

Le kilogramme original est conservé dans des pots à cloche. Avec le temps, la poussière peut s'y accumuler. Avant d'être mesuré, il est nettoyé pour retrouver sa taille d'origine.

Masse et poids

Le kilogramme est une unité de masse. Dans le langage courant, la mesure de la masse définit le poids d'une chose. Ce n'est pas scientifiquement correct. La masse est une propriété inertielle. Elle mesure la tendance d'un objet à rester à une vitesse donnée lorsqu'aucune force n'agit sur lui.

Les lois de Sir Isaac Newton sur le mouvement contiennent une formule importante : F = ma. F est la force. m est la masse. a est l'accélération. Un objet ayant une masse (m) d'un kilogramme accélère (a) à raison d'un mètre par seconde par seconde lorsqu'il est soumis à une force (F) d'un newton. C'est environ un dixième de l'accélération due à la gravité terrestre.

Le poids de la matière dépend de la force de gravité. La masse de la matière n'en dépend pas. La masse d'un objet est la même partout. La matière a une masse invariante en supposant qu'elle ne se déplace pas à une vitesse relativiste par rapport à un observateur. Selon la théorie de la relativité spéciale d'Einstein, la masse relativiste (masse apparente par rapport à un observateur) d'un objet ou d'une particule ayant une masse au repos m0 augmente avec sa vitesse comme M = γm0 (où γ est le facteur de Lorentz). Cet effet disparaît à des vitesses quotidiennes, qui sont de plusieurs ordres de grandeur inférieures à la vitesse de la lumière, mais devient perceptible à des vitesses très élevées. Par exemple, voyager à seulement 10 % de la vitesse de la lumière par rapport à un observateur - ce qui est plus rapide que les vitesses quotidiennes (environ 108 millions de km/h) - augmente la masse relativiste d'un objet d'un peu plus de 0,5 %.

En ce qui concerne le kilogramme, l'effet de la relativité sur la constance de la masse de la matière est simplement un phénomène scientifique intéressant qui n'a aucun effet sur la définition du kilogramme et ses réalisations pratiques.</ref> Les objets sont "en apesanteur" pour les astronautes en microgravité. Cependant, les objets ont toujours leur masse et leur inertie. L'astronaute doit utiliser dix fois plus de force pour accélérer un objet de dix kilogrammes au même rythme qu'un objet d'un kilogramme.

Un swing commun, comme le montre l'image, peut montrer la relation entre la force, la masse et l'accélération. Quelqu'un pourrait pousser un adulte sur la balançoire. L'adulte accélérerait lentement. Il ne se balancera que sur une courte distance avant que la balançoire ne change de direction. Si un enfant est assis sur la balançoire, il se balancera plus vite et plus loin.

Les chaînes de la balançoire retiennent le poids de l'enfant. Si l'on devait se tenir derrière elle et essayer de l'arrêter, on agirait contre son inertie. Cette inertie provient de sa masse, et non de son poids.Zoom
Les chaînes de la balançoire retiennent le poids de l'enfant. Si l'on devait se tenir derrière elle et essayer de l'arrêter, on agirait contre son inertie. Cette inertie provient de sa masse, et non de son poids.

Pages connexes

  • Conférence générale des poids et mesures (CGPM)
  • Gram
  • Tombe (nom d'origine du kilogramme, histoire de)
  • Inertie
  • Bureau international des poids et mesures (BIPM)
  • Comité international des poids et mesures (CIPM)
  • Système international d'unités (SI)
  • Litre
  • Masse
  • Masse par rapport au poids
  • Système métrique
  • Tonne métrique
  • Institut national des normes et de la technologie (NIST)
  • Newton
  • Unités de base SI
  • Gravité standard
  • Poids

Questions et réponses

Q : Quelle est l'unité de base de la masse dans le Système international d'unités (SI) ?


R : Le kilogramme est l'unité de base de la masse dans le Système international d'unités (SI).

Q : Comment la définition du kilogramme est-elle actuellement déterminée ?


R : En date du 20 mai 2019, la définition du kilogramme est basée sur la constante de Planck, soit 6,62607015×10-34 kg⋅m2⋅s-1.

Q : Existe-t-il d'autres méthodes pour définir un kilogramme ?


R : Oui, il existe des tentatives pour définir un kilogramme d'autres manières. Par exemple, une méthode précise le nombre d'atomes d'une certaine substance à une certaine température.

Q : Combien de livres un kilogramme équivaut-il ?


R : Un kilogramme équivaut à un peu plus de 2,2 livres.

Q : Combien de kilogrammes y a-t-il dans une tonne ?


R : Une tonne équivaut à mille kilogrammes.

Q : Quel est le poids d'un litre d'eau au niveau de la mer et à 3,98°C (39,16°F ; 277,13K) ?


R : Au niveau de la mer et à 3,98°C (39,16°F ; 277,13K), un litre d'eau pèse presque exactement un kilogramme .

Q : Quand cette base de définition des grammes a-t-elle été établie ?


R : Cette base de définition des grammes a été établie en 1795.

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