Килограмм и килограмм силы — две единицы измерения, которые часто используются в различных областях науки, инженерии и повседневной жизни. Хотя на первый взгляд они могут показаться похожими, на самом деле между ними существуют существенные различия.
Килограмм — это единица массы в международной системе единиц (СИ). Единица обозначается символом «кг» и является основной единицей измерения массы. Килограмм определяется по международному прототипу килограмма, который хранится в Бюро международных весов и мер (БИПМ) во Франции. Этот прототип был создан в конце 19 века и долгое время служил эталоном массы.
Килограмм силы, или гравь, — это единица силы в системе CGS (сантиметр-грамм-секунда). Единица обозначается символом «kgf» или «кгс» и является основной единицей измерения силы в этой системе. Килограмм силы определяется как сила, нормально действующая на массу в один килограмм в условиях стандартной земной гравитации.
Определение килограмма
Определение килограмма было формализовано Всемирной конференцией по мера и весам в 1889 году и базируется на физическом прототипе, известном как Международный прототип килограмма (IPK).
Международный прототип килограмма представляет собой цилиндр, изготовленный из платины-иридия и хранящийся в Международном бюро весов и мер (BIPM) во Франции. Он служит основой для определения стандартной массы килограмма.
Однако с течением времени стало известно, что Международный прототип килограмма подвержен изменениям массы из-за неопределенных факторов, таких как загрязнение поверхности и потеря массы из-за контакта с воздухом.
В последние годы проводились работы по переопределению килограмма на основе фундаментальных констант природы, таких как постоянная Планка и константа Авогадро. Это позволило создать новое определение килограмма, которое основано на неизменных и универсальных физических законах.
С 20 мая 2019 года новое определение килограмма стало действующим и килограмм теперь определяется через постоянную Планка, что устраняет неопределенности и делает единицу более точной и стабильной.
Определение килограмма силы
Ньютон (Н) – это единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Один ньютон определяется как сила, которая приложена к массе в один килограмм и изменяет ее скорость на один метр в секунду в квадрате (1 Н = 1 кг·м/с²). Таким образом, килограмм силы является единицей измерения обычной силы и определяется как 1000 ньютон.
Килограмм силы широко используется в инженерии, строительстве и других отраслях, где требуется измерение и оценка силы, приложенной к объектам. В отличие от обычного килограмма, который используется для измерения массы, килограмм силы является величиной, связанной с движением и взаимодействием тел.
Важно отличать килограмм силы от обычного килограмма, чтобы правильно интерпретировать и использовать эти величины в практике. Учитывая определение килограмма силы, можно легче понять, какие силы приложены к объектам и как они могут воздействовать на их движение и изменение скорости.
Физические различия
Основное физическое различие между килограммом и килограммом силы заключается в том, что они измеряют разные физические величины.
Килограмм является единицей массы в Международной системе единиц (СИ). Это означает, что килограмм измеряет количество материального вещества в предмете или объекте. Например, килограмм указывает, сколько материала содержится в массе определенного предмета.
Килограмм силы (кгс) является единицей силы в системе единиц СГС (система грамм-сантиметр-секунда). Она измеряет силу, с которой предмет или объект действует на окружающую среду. Например, килограмм силы может указывать на скорость движения предмета или на размер приложенной им силы.
Таким образом, основное физическое различие между килограммом и килограммом силы заключается в том, что первый измеряет массу, а второй — силу.
Практическое применение
Когда речь идет о массе и весе предметов, используется термин «килограмм». Например, килограмм — это единица измерения массы продуктов в магазинах, а также единица измерения массы тела в медицинских целях.
В научных и инженерных расчетах важно знать разницу между килограммом и килограммом силы, чтобы корректно применять соответствующие формулы и учеть влияние силы тяжести.
При проектировании зданий и сооружений необходимо учитывать не только массу материалов, но и силу, которую они могут выдерживать. Например, при расчете опор подъездных мостов или высотных зданий, инженерам необходимо учитывать не только массу материалов, но и силу, действующую на конструкцию из-за притяжения Земли.
Таким образом, понимание разницы между килограммом и килограммом силы является необходимым в области науки и инженерии для правильного применения соответствующих формул и расчетов.