Chilogrammo - kg
Il chilogrammo (simbolo kg) è un'unità di misura della massa ed è in particolare la misura fondamentale della massa nel Sistema Internazionale. Denominato anche kilogrammo, fino al 20 maggio 2019 era definito come la massa di un particolare cilindro conservato presso l'Ufficio Internazionale dei Pesi e delle Misure. Oggi è invece definito in termini della costante di Planck.
In questa lezione vedremo la vecchia e la nuova definizione di kilogrammo per poi proporvi svariati esempi su come convertire i chilogrammi in altre unità di misura della massa.
A tal proposito spiegheremo le tecniche di conversione del chilogrammo nei suoi multipli e sottomultipli e nelle altre misure di massa del Sistema anglosassone, con i relativi fattori di conversione.
Cos'è il chilogrammo
Dal 1889 e fino al 20 maggio 2019, il chilogrammo è stato definito come la massa di un particolare cilindro retto di altezza e diametro di 39 millimetri, realizzato con una lega di platino (al 90%) ed iridio (al 10%) e conservato in Francia, a Sèvres, presso l'Ufficio Internazionale dei Pesi e delle Misure.
Sebbene il campione fosse conservato con la massima cura, col passare del tempo ha subito delle micro-variazioni che ne hanno variato alcune caratteristiche fisiche. Con i nuovi strumenti oggi a disposizione si è constatato che dal 1889 la sua massa è variata di circa 50 microgrammi.
Per questo motivo, dal 2010 al 2018 si è lavorato per introdurre una nuova definizione di chilogrammo per mezzo di costanti fisiche fondamentali. Il 16 novembre 2018 si è stabilito che a partire dal 20 maggio 2019 il chilogrammo (kg) dovesse essere correlato alla costante di Planck.
In particolare 1 kilogrammo (1 kg) è oggi definito come segue:
1 kg = ((h)/(6,62607015×10^(−34))) (s)/(m^2)
dove h è il valore della costante di Planck espresso in joule per secondo (J·s), ossia
h = 6,62607015×10^(−34) J·s = 6,62607015×10^(−34) (kg·m^2)/(s)
Badate bene che il chilogrammo viene utilizzato per le misure di massa e non, come spesso erroneamente si sostiene, per le misure di peso. Per saperne di più: differenza tra massa e peso.
1 chilogrammo equivale a 1000 grammi. In simboli scriveremo 1 kg = 1000 g
1 kg = 1000 g = 10^3 g
Come vedremo tra poco tale relazione è molto utile per svolgere le equivalenze tra il chilogrammo e le unità di misura della massa che non fanno parte del Sistema Internazionale.
Equivalenze con il chilogrammo
Per svolgere le equivalenze con il kg, cioè per convertire il chilogrammo in altre unità di misura della massa, dobbiamo ricorrere a metodi diversi che dipendono dall'unità di misura di arrivo.
Convertire il chilogrammo in multipli e sottomultipli compresi tra il chilogrammo e il milligrammo
Per svolgere le equivalenze con il chilogrammo rispetto ai suoi multipli e sottomultipli possiamo ricorrere alla scala del grammo, a patto però che l'unità di misura di arrivo sia compresa tra il chilogrammo (kg) ed il milligrammo (mg).
Per risolvere le equivalenze di questo tipo basta rappresentare una vera e propria scala dove, su ogni gradino, si scrivono in modo ordinato le unità di misura della massa comprese tra il chilogrammo ed il milligrammo. Partendo dal chilogrammo si contano i gradini che lo separano dall'unità di misura d'arrivo e si moltiplica il numero di chilogrammi per 10 elevato al numero di gradini.
Esempi
1) A quanti centigrammi (cg) equivalgono 34 chilogrammi (kg)?
Per rispondere alla domanda ci basterà disegnare la scala del grammo, partire dal chilogrammo e contare i gradini che lo separano dall'unità di misura di arrivo
Avendo 5 gradini in discesa che separano il chilogrammo dal centigrammo dovremo moltiplicare per 105:
34 kg = (34×10^5) cg = 3 400 000 cg
Volendo esprimere il risultato in notazione scientifica scriveremo
34 kg = 3,4×10^6 cg
2) A quanti decigrammi (dg) equivalgono 12,3 chilogrammi (kg)?
L'equivalenza ci chiede di convertire i chilogrammi in decigrammi. Come potete osservare nella scala del grammo disegnata in precedenza vi sono 4 gradini tra le due unità di misura, per cui
12,3 kg = (12,3×10^(4)) dg = 123 000 dg
Convertire il chilogrammo in multipli del chilogrammo o in sottomultipli del milligrammo
Per convertire i chilogrammi in suoi multipli, o per passare dal chilogrammo a sottomultipli più piccoli del milligrammo, non è possibile usare la scala del grammo. Per svolgere questo tipo di equivalenze consigliamo di effettuare due passaggi:
- passare dapprima dai chilogrammi ai grammi;
- convertire successivamente i grammi nella nuova unità di misura, servendosi della tabella dei grammi.
Perché non possiamo ricorrere alla scala del grammo per questo genere di conversioni? Quando scendiamo al di sotto del milligrammo o saliamo al di sopra del chilogrammo, ogni gradino non corrisponde più ad un ordine di grandezza pari a 1 bensì ad un ordine di grandezza pari a 3. In parole povere per scendere da un gradino al successivo dovremmo moltiplicare per 103=1000 e non per 10, quindi il metodo del conteggio dei gradini cesserebbe di funzionare.
Per quanto il metodo in due passaggi possa sembrare complicato vi assicuriamo che è il miglior modo per non commettere errori, soprattutto per chi è alle prime armi. ;)
Esempio
Per sapere a quanti microgrammi (simbolo μg) equivalgono 0,2 chilogrammi (kg) passiamo innanzitutto dai chilogrammi ai grammi moltiplicando per 1000, e successivamente dai grammi ai microgrammi moltiplicando per 106 = 1 000 000
0,2 kg = (0,2×1000) g = 200 g ; 200 g = (200×10^6) μg = 200 000 000 μg
Possiamo così concludere che 0,2 chilogrammi equivalgono a 200 milioni di microgrammi.
Convertire il chilogrammo in misure di massa che non rientrano nel Sistema Internazionale
L'unico metodo che permette di convertire il chilogrammo in unità di misura della massa che non fanno parte del Sistema Internazionale (come ad esempio le misure di massa del sistema anglosassone) richiede di ricordare opportuni fattori di conversione.
Ad esempio, ricordando che 1 oncia (simbolo oz) equivale a 1/16 di libbra e che 1 libbra (indicata col simbolo lb) corrisponde a 453,59237 grammi, per convertire 0,5 chilogrammi in once procediamo come segue:
- passiamo dai chilogrammi ai grammi moltiplicando per 1000;
- convertiamo i grammi in libbre dividendo per 453,59273;
- passiamo dalle libbre alle once moltiplicando per 16.
0,5 kg = (0,5×1000) g = 500 g ; 500 g = (500 : 453,59273) lb ≃ 1,1 lb ; 1,1 lb = (1,1×16) oz = 17,6 oz
Possiamo così concludere che 0,5 chilogrammi equivalgono a circa 17,6 once.
In alternativa, ricordando che 1 oncia equivale a circa 28,35 grammi, dopo aver convertito 0,5 chilogrammi in grammi saremmo potuti passare direttamente dai grammi alle once moltiplicando per 28,35.
Per altri esempi di conversione del chilogrammo in misure di massa del sistema anglosassone potete leggere:
Nel caso siate interessati alla tabella completa dei fattori di conversione vi rimandiamo alla lezione sulle equivalenze tra misure di massa. ;)
Non c'è altro da aggiungere, se non che qui su YM è presente un convertitore di peso grazie al quale potete verificare anche i risultati dei vostri esercizi sulla conversione tra misure di massa. ;)
Buon proseguimento su YouMath,
Giuseppe Carichino (Galois)
Tags: definizione di kg - cos'è il kilogrammo e quanto vale 1 kg - come convertire i kilogrammi in altre unità di misura.
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