Divulgación ¿El futuro del kilogramo?

[Al2000]

Inglés con subtítulos en portugués, para que todos lo entiendan

Saludos,

Al

[leo_ro]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

No entiendo porque se dice que la masa es la única magnitud en el SI que queda definida a partir de un objeto en contraposición a las demás que están dadas por una constante física. Si una vez que se definió la unidad de masa a partir del objeto se calcula la fuerza como la masa que en cuando experimenta una aceleración de 9.8 m/s^2 experimenta una fuerza de 9.8 N. Y ahí ya queda definida la masa como toda cantidad que en la cercanía de la tierra tenga un peso de 9.8N, sin importar que varíe después la masa del cuerpo por la que se definió. Porque si variaría la unidad masa al variar el objeto patrón no variaría en si la masa ya que seguiría teniendo 1 Kg.

[[Beto]]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

No entiendo porque se dice que la masa es la única magnitud en el SI que queda definida a partir de un objeto en contraposición a las demás que están dadas por una constante física. Si una vez que se definió la unidad de masa a partir del objeto se calcula la fuerza como la masa que en cuando experimenta una aceleración de 9.8 m/s^2 experimenta una fuerza de 9.8 N. Y ahí ya queda definida la masa como toda cantidad que en la cercanía de la tierra tenga un peso de 9.8N, sin importar que varíe después la masa del cuerpo por la que se definió. Porque si variaría la unidad masa al variar el objeto patrón no variaría en si la masa ya que seguiría teniendo 1 Kg.

Pero es que no en todos los lugares cercanos a ls superficie de la tierra se experimenta esa aceleración, solo en promedio ... definir la masa es mas complicado de que parece.

[carroza]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

Además, el Newton N se define a partir del kg. 1N es la fuerza necesaria para acelerar 1 kg a 1m/s^2. No puedes definir el kg a partir del Newton.

PS: Kilogramo se abrevia kg, con minúscula, no Kg.

[guibix]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

Si, el problema de la masa trae cola. El tema es que Newton definió la masa y la fuerza en una misma igualdad. $F=ma$ es una ecuación con dos incógnitas y solo la aceleración es un valor definido.

[pod]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

No entiendo porque se dice que la masa es la única magnitud en el SI que queda definida a partir de un objeto en contraposición a las demás que están dadas por una constante física. Si una vez que se definió la unidad de masa a partir del objeto se calcula la fuerza como la masa que en cuando experimenta una aceleración de 9.8 m/s^2 experimenta una fuerza de 9.8 N. Y ahí ya queda definida la masa como toda cantidad que en la cercanía de la tierra tenga un peso de 9.8N, sin importar que varíe después la masa del cuerpo por la que se definió. Porque si variaría la unidad masa al variar el objeto patrón no variaría en si la masa ya que seguiría teniendo 1 Kg.

Bueno, si lees la definición oficial de las siete unidades del sistema internacional, la única que hace referencia a un cuerpo físico concreto utilizado de patrón es el kilo. Ninguna de las otras seis unidades base del SI se define así.

La que tu citas es una definición cotidiana, pero no es la oficial.

Definir la unidad de fuerza como unidad base y a partir de ahí obtener una unidad de fuerza derivada es una alternativa que se utiliza en otros sistemas de unidades (por ejemplo, el imperial, en que la libra es una unidad de fuerza, si no me equivoco). Sin embargo, esa definición tiene los problemas que citan los compañeros. No es bueno que una definición de unidad dependa de un cuerpo concreto (si tomamos la gravedad, por ejemplo, estamos utilizando la tierra como cuerpo patrón, pero además de ser no-uniforme, la masa de la tierra cambia con el Tiempo).

Por eso, la tendencia es pasar a definiciones que no dependan de ningún cuerpo concreto. Hay (y/o ha habido) definiciones en base a átomos, porque cualquiera puede conseguir un átomo y todos son iguales entre ellos; o definiciones a partir de constantes Físicas. En el caso de la masa, hay tres alternativas principales:

1) tomar una partícula y definir su masa (por ejemplo, definir que la masa de un electrón es la que es, y a partir de ahí obtener un kilo)
2) fijar la constante de Planck a un valor definido, lo cual dado que tenemos buenas definiciones para el metro y el segundo daría una buena definición de kilo. Probablemente esta es la opción favorita.
3) fijar el valor de la masa de Planck, con el inconveniente de que en su definición aparece también la constante de Cavendish, que no se conoce con mucha precisión. Esta definición haría que el cociente entre la constante de Cavendish y la de Planck fuera una constante definida.

[reti]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

Aprovecho para hacer una pregunta.

¿Si se quiere definir las 7 unidades basicas como una relacion de constantes universales sin referencia a ningun objeto concreto ... se necesitaran 7 constantes universales? ¿No?
¿Cuales son esas 7 constantes universales?

¿ Si solo el kilogramo esta referido a un objeto concreto y las demas no ... ¿cuales son la seis constantes universales que se utilizan para la definicion de las otras seis unidades basicas?

[pod]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

Aprovecho para hacer una pregunta.

¿Si se quiere definir las 7 unidades basicas como una relacion de constantes universales sin referencia a ningun objeto concreto ... se necesitaran 7 constantes universales? ¿No?
¿Cuales son esas 7 constantes universales?

¿ Si solo el kilogramo esta referido a un objeto concreto y las demas no ... ¿cuales son la seis constantes universales que se utilizan para la definicion de las otras seis unidades basicas?

No todas son en base a constantes. Como dije, algunas se definen en base a átomos de un tipo concreto, o a montajes experimentales (cuyas características se pueden describir en base a otras unidades ya definidas).

Puedes leer las siete definiciones en la wikipedia: Si base units. Ahí explica también las propuestas de cambios, no sólo del kilo, sino también de otras.

[sater]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

buenas! siento si voy a decir tonterías, pero entonces ¿se puede decir que son cuatro básicas (kelvin, segundo, metro y kilogramo) y en base a esas se tienen las demás?

[pod]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

buenas! siento si voy a decir tonterías, pero entonces ¿se puede decir que son cuatro básicas (kelvin, segundo, metro y kilogramo) y en base a esas se tienen las demás?

El sistema internacional define siete unidades básicas: metro, kilogramo, segundo, kelvin, mol, ampere y candela. El resto se define multiplicando y dividiendo las siete unidades básicas.

Otros sistemas de unidades tienen menos unidades básicas. Otros (probablemente) tienen más.

[sater]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

son básicas pero tres de ellas se pueden definir en base otras, no las convierte entonces en no-básicas? (intuyo que digo alguna estupidez)

[arivasm]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

Desde luego, la unidad de intensidad de corriente y la de temperatura son indefinibles a partir de las cuatro que mencionas. Cierto es que podrían definirse metiendo en medio alguna constante universal (la carga elemental y la constante de Boltzmann, respectivamente), pero eso no obvia que sean magnitudes que no se pueden derivar de las tres mecánicas (masa, longitud y tiempo).

En el caso de la candela, la única razón para mantenerla es que se trata de una unidad adaptada a la percepción humana (de no ser así, el W/m² sería la unidad de intensidad luminosa). La verdad es que no entiendo por qué se le da la suficiente importancia como para, nada menos, formar parte del Sistema Internacional. Me extraña que los músicos no reclamen otra parecida para reflejar la intensidad sonora percibida...

[sater]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

vale, sí, gracias me he liado porque estaba viendo mas facil definir amperio en base a culombio pero es lo mismo al revés, definiendo culombio en base a amperio.
y entonces
¿mol definido como número de átomos que hay en 12 g de carbono-12? ¿también es fundamental? ¿o lo fundamental es el número de Avogadro?
pD: lo siento por desviarme un poco del tema inicial, si lo consideráis oportuno puedo crear otro hilo

[arivasm]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

mol en realidad no es una unidad física; es exactamente lo mismo que "docena" o "centenar". Por supuesto, en su definición lo fundamental es el número de Avogadro.

[sater]

Re: ¿El futuro del kilogramo?

¿y por qué un número es fundamental? ¿no es lo mismo que decir $\sqrt{2}$, $e$, $\pi$ o gugol?