Definícia jednotky hmotnosti - kilogram - bola uvedená na III. generálnej konferencii pre váhy a miery v roku 1901 v tejto podobe:
"Kilogram, jednotka hmotnosti, je reprezentovaná hmotnosťou medzinárodného prototypu kilogramu."
Pri stanovení metrického systému mier bola ako jednotka hmotnosti prijatá hmotnosť 1 kg, ktorá sa rovná hmotnosti 1 dm 3 čistej vody pri teplote jej najvyššej hustoty (4 o C).
Počas tohto obdobia sa uskutočnili presné merania hmotnosti známeho objemu vody postupným vážením prázdneho bronzového valca vo vzduchu a vo vode, ktorého rozmery boli starostlivo určené.
Na základe týchto vážení bolo prvým prototypom kilogramu platinové valcové závažie s výškou 39 mm, rovnajúcou sa jeho priemeru. Bol uložený vo francúzskom národnom archíve.
V 19. storočí bolo vykonané opakované starostlivé meranie hmotnosti 1 dm 3 vody a zistilo sa, že táto hmotnosť bola o niečo (približne 0,28 g) menšia ako hmotnosť prototypu Archive.
Aby sa predišlo zmene hodnoty jednotky hmotnosti pri ďalšom, presnejšom vážení, Medzinárodná komisia pre štandardy metrického systému v roku 1872 rozhodla, že ako jednotku hmotnosti bude brať hmotnosť prototypu kilogramu Archívu.
V roku 1883 vyrobili Johnson, Matthay and Co. 42 kilogramov prototypu zo zliatiny platiny a irídia (90 % platiny a 10 % irídia) a kópie č. 12 a č. 26 dostali žrebom Rusko v roku 1889 podľa metrický dohovor. Norma je uložená na kremennom stojane pod dvoma sklenenými uzávermi v oceľovej skrini v špeciálnom trezore umiestnenom v termostatovanej miestnosti v Štátnom podniku VNIIM im. D.I.Mendelejev“, Petrohrad.
Štátny primárny etalón jednotky hmotnosti okrem hmotnosti obsahuje štandardné váhy číslo 1 (Ruprecht) a číslo 2 (VNIIM) na 1 kg s diaľkovým ovládaním, ktoré slúžia na prenos veľkosti jednotky hmotnosti z čísla prototypu. 12 na kopírovanie štandardov a od kopírovacích štandardov na pracovné štandardy (2 štandardy raz za 10 rokov).
Chyba pri reprodukovaní hmotnosti s použitím kilogramovej normy nepresahuje 2,10 -9. Kilogramová norma teda umožňuje zaznamenať výsledok hromadného merania v najlepšom prípade v počte deviatich číslic. Napriek všetkým opatreniam, ako ukazujú výsledky medzinárodných porovnaní, za 90 rokov sa hmotnosť štandardnej hmotnosti zvýšila o 0,02 mg. Vysvetľuje sa to adsorpciou molekúl z prostredia, usadzovaním prachu na povrchu závažia a tvorbou tenkého korózneho filmu.
V súvislosti s vývojom prác na tvorbe nových štandardov FV jednotiek na báze atómových konštánt sa ako štandard navrhuje použiť neutrónovú hmotnosť. Ďalší návrh je založený na reprodukcii jednotky hmotnosti prostredníctvom spočítateľného počtu atómov nejakého chemického prvku, napríklad izotopu kremíka-28. K tomu je potrebné zvýšiť presnosť určenia Avogadrovho čísla, na ktoré sa v súčasnosti zameriavajú mnohé laboratóriá po celom svete.
1.3.3 Štandard jednotiek času a frekvencie
Už v staroveku sa čas počítal na základe doby rotácie Zeme okolo svojej osi. Až donedávna bola sekunda definovaná ako 1/86400 priemerného slnečného dňa (keďže dĺžka dňa sa počas roka mení). Neskôr sa zistilo, že rotácia Zeme okolo svojej osi je nerovnomerná. Relatívna chyba pri určovaní jednotky času v súlade s touto definíciou bola asi 10 -7, čo na metrologickú podporu meračov času a frekvencie nestačilo. Preto základom na určenie jednotky času bola perióda rotácie Zeme okolo Slnka – tropický rok (t.j. interval medzi dvoma jarnými rovnodennosťami). Veľkosť sekundy bola definovaná ako 1/31556925,9744 tropického roka. Keďže sa mení aj tropický rok (asi 5 s na 1000 rokov), za základ sa bral tropický rok, ktorý sa vzťahuje na efemerídny čas 12 hodín (jednotne aktuálny čas určený astronomicky) 0. januára 1900, čo zodpovedá 12 o. 'hodiny 31. decembra 1899 Táto definícia druhej bola zaznamenaná v Medzinárodnom systéme jednotiek v roku 1960. Táto definícia umožnila znížiť chybu pri určovaní jednotky času o 3 rády (1000-krát).
Pokroky v kvantovej fyzike umožnili využiť frekvenciu emisie alebo absorpcie pri energetických prechodoch v atómoch cézia a vodíka na určenie veľkosti jednotky času. XIII. Generálna konferencia pre váhy a miery v roku 1967 prijala novú definíciu jednotky času – sekundu: „Sekunda je čas rovnajúci sa 9192631770 periódam žiarenia, ktoré zodpovedajú prechodu medzi dvoma hyperjemnými úrovňami základného stavu cézia. -133 atómov."
Počet kmitov bol zvolený tak, aby sa „cezium“ spojilo s „tropickým“.
V súlade s definíciou časovej jednotky sa jej reprodukcia uskutočňuje céziovou referenciou (obr. 1.4). Základom normy je atómová trubica. Atómy cézia-133 vyžaruje zdroj 1 zahriaty na teplotu 100-150 0 C. Lúč týchto atómov dopadá do oblasti nerovnomerného magnetického poľa vytvoreného magnetom 2. Uhol vychýlenia atómov v takom magnetické pole je určené ich magnetickým momentom. Preto nerovnomerné magnetické pole umožňuje izolovať atómy z lúča, ktoré sú na určitej energetickej úrovni. Tieto atómy sú nasmerované do objemového rezonátora 3, cez ktorý prelietavajú a interagujú so striedavým elektromagnetickým poľom mikrovlnky. Frekvencia elektromagnetických oscilácií sa dá nastaviť v malých medziach.
1 - zdroj atómov cézia-133; 2, 4 - magnety; 3 - rezonátor; 5 – detektor
Obrázok 1.4 - Bloková schéma céziovej referencie
Keď sa zhoduje s frekvenciou zodpovedajúcou energii kvantových prechodov, energia mikrovlnného poľa sa absorbuje a atómy prechádzajú do základného stavu. Sú nasmerované vychyľovacím magnetickým systémom 4 k detektoru 5. Keď je rezonátor naladený na frekvenciu kvantových prechodov, prúd detektora sa ukáže ako maximálny. Toto slúži ako základ pre stabilizáciu frekvencie v céziovej referencii, v ktorej sa elektromagnetické kmity kremenného oscilátora násobia na frekvenciu céznej spektrálnej čiary, ktorá sa považuje za pracovnú. V rezonátore atómových lúčov je energia vysokofrekvenčných vibrácií absorbovaná atómami cézia.
Pri odchýlke frekvencie kremenného oscilátora (nestabilita frekvencie je rovná 10 -8 od nominálnej hodnoty) sa intenzita atómových prechodov a následne aj hustota atómového lúča na výstupe z elektrónky výrazne zníži.
Jednotka automatického ladenia pripojená k elektrónke generuje chybový signál, ktorý vracia frekvenciu kremenného oscilátora na nominálnu hodnotu. Stabilita céziovej referencie je 10 13 . Delič frekvencie umiestnený v kremenných hodinách umožňuje získať na ich výstupe požadované frekvencie a časové intervaly (vrátane frekvencie 1 Hz).
Dlhodobá stabilita céznej frekvenčnej referencie je nízka. Preto na uchovávanie jednotiek času a frekvencie štátny primárny štandard obsahuje vodíkový maser (obr. 1.5).
1 - sklenená trubica; 2 - kolimátor; 3 - šesťpólový axiálny magnet; 4 - skladovacia bunka; 5 - rezonátor; 6 - viacvrstvové sito
Obrázok 1.5 - Maser atómového vodíka
V sklenenej trubici 1 dochádza pod vplyvom vysokofrekvenčného elektrického výboja k disociácii molekúl vodíka. Lúč atómov vodíka cez kolimátor 2, ktorý zabezpečuje jeho smerovosť, vstupuje do nehomogénneho magnetického poľa šesťpólového axiálneho magnetu 3, kde dochádza k jeho priestorovému triedeniu. Výsledkom toho je, že na vstup zásobnej bunky 4 umiestnenej v objemovom rezonátore 5 vstupujú iba atómy vodíka nachádzajúce sa na hornej energetickej úrovni. High-Q rezonátor umiestnený vo vnútri viacvrstvovej clony 6 je naladený na frekvenciu použitého kvantového prechodu. Interakcia excitovaných atómov s vysokofrekvenčným poľom rezonátora (cca 1 s) vedie k ich prechodu na nižšiu energetickú hladinu za súčasného vyžarovania energetických kvánt na rezonančnej frekvencii 1420405751,8 Hz. To spôsobí samobudenie generátora, ktorého frekvencia je vysoko stabilná (510 -14). Hodnota tejto frekvencie sa pravidelne overuje oproti céziovej referencii.
Spolu s vodíkovým maserom na ukladanie časových mierok, štátny primárny štandard jednotiek času a frekvencie a časových mierok zahŕňa skupinu kvantových mechanických hodín. Celkový rozsah časových intervalov reprodukovaných normou je 10 -8 10 8 s. Norma sa nachádza v Štátnom podniku VNIIFTRI, Moskva.
ŠTÁTNY PRIMÁRNY ŠTANDARD
JEDNOTKY HMOTNOSTI (kilogram)
Referenčné váhy s najväčším váhovým limitom 1 kg
Schválené vyhláškou Štátnej normy ZSSR zo dňa 6. decembra 1984 č. 4109, uloženej vo VNIIM pomenovanom po. D.I. Mendelejev. Norma je určená na reprodukovanie, uchovávanie a prenos veľkosti jednotky hmotnosti získanej na základe periodických porovnaní s medzinárodným prototypom kilogramu. Základ normy tvoria kópie č. 12 a č. 26 Medzinárodného prototypu kilogramu, ktorý je uložený v Medzinárodnom úrade pre váhy a miery. Kópie vyrobili firmy Johnson, Mattei and Co. zo zliatiny platiny a irídia vo forme rovného okrúhleho valca s výškou rovnajúcou sa priemeru, s upravenou hmotnosťou a študované na BIPM, prevezenom do Ruska v roku 1889.
Norma obsahuje:
Národný prototyp kilogramu - kópia č. 12 Medzinárodného prototypu kilogramu;
Národný prototyp kilogramu - kópia č. 26 Medzinárodného prototypu kilogramu;
Referenčné závažie s hmotnosťou 1 kg a súprava referenčných závaží s hmotnosťou od 1 do 500 g vyrobené zo zliatiny platiny a irídia;
Štandardné porovnávacie váhy s najväčšími váhovými limitmi 1 kg; 200, 25 a 3 g.
Oblasť použitia:
Metrologické zabezpečujúce jednotnosť hromadných meraní vo všetkých oblastiach vedy a priemyselnej činnosti: strojárstvo, prístrojová výroba, mikroelektronika, doprava, obranný priemysel, vedecký výskum, systémy kontroly výrobkov a účtovníctva, poľnohospodárstvo atď.
Moderné štandardy sú spravidla zložité hardvérové systémy. A hmotnostný štandard bola a zostáva váhou - platina-irídium"model 1889" (vtedy Medzinárodný úrad pre váhy a miery vyrobil 42 kilogramové štandardy). Podstata samotnej meracej operácie tiež zostáva rovnaká a spočíva v porovnaní dvoch hmotností pri vážení. Samozrejme, boli vynájdené ultracitlivé váhy, zvyšuje sa presnosť váženia, vďaka čomu vznikajú nové vedecké objavy (objavený bol napríklad argón a iné inertné plyny).
Toto jednokilogramové závažie vyrobené z platiny a irídia vyrobila v roku 1889 parížska klenotnícka spoločnosť na objednávku Medzinárodného úradu pre váhy a miery. Celkovo bolo vyrobených 42 takýchto etalónov a 17 krajín, ktoré vtedy podpísali konvenciu o prijatí metrického systému.Keďže sa ďalšie krajiny „napojili“ na nový systém merania, dostali kilogramový etalón.
Kilogram nie je v žiadnom prípade spojený s fyzikálnymi konštantami ani so žiadnymi prírodnými javmi. Preto je norma chránená starostlivejšie: nedovolí, aby sa na nej usadilo zrnko prachu, pretože zrnko prachu je už niekoľko dielikov na citlivej škále. Medzinárodný prototyp normy sa odoberá zo skladu nie viac ako raz za pätnásť rokov, ruský - raz za päť rokov. Všetky práce sa vykonávajú so sekundárnymi etalónmi (iba ich možno porovnávať s hlavným), zo sekundárneho etalónu sa hodnota hmotnosti prenáša na pracovné etalóny az nich na štandardné sady závaží.
Štandardné váhy na VNIIM im. D.I. Mendeleev sú inštalované na špeciálnom základe 700 ton, ktorý nie je spojený so stenami budovy, aby sa eliminoval vplyv vibrácií. Teplota v miestnosti, kde sa denne kladú na váhu dve kilogramové závažia, sa udržiava s presnosťou 0,01 o C a všetky úkony sa vykonávajú z vedľajšej miestnosti pomocou manipulátorov. Chyba ruského hmotnostného štandardu nepresahuje +0,002 mg.
Štátny primárny etalón jednotky hmotnosti Štátny etalón jednotky hmotnosti - kilogram - je najstarší zo všetkých štátnych etalónov, aj keď vo svojom modernom zložení bol schválený v roku 1968. Veľkosť kilogramu bola prvýkrát špecifikovaná pri zavedení metrického systému prostredníctvom veľkosti jeho subnásobná jednotka - gram, definovaný ako hmotnosť destilovanej vody pri teplote topenia ľadu v objeme kocky s hranou 1/100 metra. Neskôr prešli na pohodlnejšiu jednotku veľkosti - kilogram, ako hmotnosť vody v objeme decimetra kubického. Teplota, pri ktorej má voda najväčšiu hustotu, bola braná ako normálne podmienky: +4°C. V roku 1889 na základe výsledkov starostlivých meraní hmotnosti 1 dm3 vody bol vo Francúzsku vyrobený prvý prototyp kilogramu - platino-irídiové závažie vo forme valca s výškou 39 mm, rovnajúcou sa jeho priemer, neskôr nazývaný archívny kilogram. Ďalší pokrok v presnom vážení umožnil zistiť, že hmotnosť archívneho kilogramu je o 0,028 g väčšia ako hmotnosť 1 dm3 vody a že hmotnosť platinového kilogramu sa dá určiť tisíckrát presnejšie ako hmotnosť 1 dm3 vody. V rokoch 1878-83 43 nových kilogramových závaží bolo vyrobených podľa archívneho kilogramového modelu zo zliatiny platiny a irídia. Jedno z týchto závaží, ktorých hmotnosť sa ukázala byť najbližšie k archívnemu kilogramu, bolo prijaté v roku 1899 na prvom CGPM ako medzinárodný prototyp kilogramu, ktorý v súčasnosti určuje veľkosť jednotky hmotnosti pre všetky krajiny metrického systému. dohovoru. Rusko dostalo v roku 1889 dve kópie (č. 12 a č. 26) medzinárodného kilogramu. Prvý štátny štandard jednotky hmotnosti u nás bol schválený v roku 1918. Bol to jeden z národných prototypov, ktoré Rusko získalo v roku 1889 - kópia č. 12 medzinárodného prototypu kilogramu. V BIPM v rokoch 1883 -1889. Všetky prototypy boli dokončené a preskúmané. Celý postup výroby prototypu č. 12 a jeho výskum je podrobne popísaný v certifikáte BIPM k tomuto prototypu, podľa ktorého hmotnosť prototypu č. 12 v roku 1889 bola 1 kg + (0,068 ± 0,002) mg. Všetky národné prototypy musia byť na BIPM porovnané s medzinárodným prototypom kilogramu (alebo jeho svedkami) každých 25 - 35 rokov. Prenos veľkosti kilogramu (resp. jeho podsekcií) z prototypu č.12 na sekundárne etalóny (etalónové závažia) do roku 1966 sa uskutočňoval pomocou štandardných váh č.1 so záťažou do 1 kg. Váhy však vtedy neboli súčasťou štátnej normy pre kilogram. Súčasný štátny primárny štandard jednotky hmotnosti, kilogram, bol schválený v roku 1968. ako súčasť týchto meracích prístrojov: 1) kópia č. 12 medzinárodného prototypu kilogramu; 2) referenčné váhy č.1 a č.2. Prototyp č.12 zabezpečuje reprodukciu a uloženie jednotky hmotnosti v celoštátnom meradle - meradle celej krajiny. V tomto prípade sa používajú zložité metódy šetrného skladovania skutočného kilogramu a šperkárske techniky práce na štandarde. Dokonca aj pri najopatrnejšom a najopatrnejšom používaní prototypu je nevyhnutná jeho interakcia s vonkajšími objektmi a nevyhnutné je opotrebovanie (zmena hmotnosti). Preto boli pre jeho použitie a skladovanie zvolené špeciálne pravidlá a techniky, predovšetkým maximálne zníženie jeho pohybov a použitie niekoľkých štandardných kópií na vyjadrenie veľkosti jednotky, ktorej porovnanie s prototypom č. metódou kumulatívnych meraní. Aby sa minimalizovali zmeny hmotnosti prototypu, je uložený na kremennej doske pod dvoma sklenenými krytmi v oceľovej skrini v špeciálnom trezore umiestnenom v miestnosti s kontrolovanou teplotou. Ročné kolísanie teploty v miestnosti nepresiahne 2°C. Dôležitým prvkom štátnej primárnej normy kilogramu sú štandardné váhy, pomocou ktorých sa veľkosť jednotky prenáša na sekundárne štandardy - kopírovacie štandardy s hmotnosťou 1 kg. Porovnania sa vykonávajú približne raz za 10 rokov. Štandardné váhy sú jedným z najpresnejších meracích zariadení. Ako väčšina presných váh, aj referenčné váhy č. 1 a č. 2 sú rovnoramenné prizmatické pákové váhy. Váhy č.2 majú oproti váhe č.1 množstvo výhod z hľadiska dizajnu a sú vybavené automatickým záznamovým zariadením. Obe „referenčné“ váhy sú ovládané na diaľku pomocou manipulátorov, ktoré umožňujú uvoľniť kladiny (a presunúť do nich závažia) z inej miestnosti, zo vzdialenosti takmer 4 m.Pre zníženie vplyvu kolísania teploty a vzduchu počas procesu merania , rovnako ako vniknutie všetkých druhov prachových častíc, sú referenčné váhy uzavreté v špeciálnom sklenenom obale. Špeciálny prístroj umožňuje na diaľku merať teplotu vzduchu vo vnútri váhy s chybou 0,002°C. Použitie techniky založenej na Gaussovej metóde umožňuje zabezpečiť reprodukciu jednotky hmotnosti 1 kg na štátnom primárnom etalóne a prenos jeho veľkosti na sekundárne etalóny so smerodajnou odchýlkou výsledku nepresahujúcou 0,007 mg, podlieha stanoveným pravidlám uchovávania a používania hromadných noriem. Štátny primárny štandard jednotky hmotnosti je uložený a používaný vo VNIIM pomenovanom po. D. I. Mendelejev. Skúsenosti s používaním národných prototypových kilogramov vyrobených zo zliatiny platiny a irídia počas viac ako 80 rokov ukázali, že tieto závažia majú vysokú hmotnostnú stabilitu; Podľa výskumu BIPM tieto závažia zabezpečia uloženie jednotky hmotnosti s chybou najviac 10 -8 počas niekoľkých storočí ich používania. V súčasnosti však zostáva zásadná nedokonalosť normy spojená s umelou definíciou jednotky hmotnosti. V snahe nahradiť ho prirodzeným štandardom a získať záruku určitej stability vedci hľadajú spôsoby, ako výrazne zvýšiť presnosť určenia atómovej jednotky hmotnosti, aby sa kilogram vyjadril ako hmotnosť akejkoľvek elementárnej jednotky. častica alebo atóm. Nemeckí vedci sa pokúšajú odvodiť jednotku hmotnosti pomocou prácne náročných výpočtov počtu atómov obsiahnutých v kilogramovom kremíku. Hovoríme o hlavnom izotope kremíka – 28, ktorý od ostatných izotopov oddeľujú nemeckí vedci v spolupráci s ruskými jadrovými fyzikmi, ktorí vyvinuli najefektívnejšie metódy odstredivej výroby vysoko obohatených rádioaktívnych prvkov. Americkí vedci sa vydali inou cestou: ich myšlienkou je presne zmerať vo wattoch množstvo elektromagnetického výkonu potrebného na vyváženie referenčného kilogramu (tzv. wattová bilancia). Konečné rozhodnutie – ktorú z týchto dvoch možností na určenie kilogramu vziať za základ – zostáva na Medzinárodnom výbore pre váhy a miery.
Hmotnosť je inerciálna charakteristika telesa, ktorá ukazuje, aké ťažké je dostať ho zo stavu pokoja alebo rovnomerného a lineárneho pohybu vonkajšou silou. Jednotkou sily je sila, ktorá pôsobením na jednotku hmotnosti mení svoju rýchlosť o jednu jednotku rýchlosti za jednotku času.
Všetky telá sa navzájom priťahujú. Priťahuje sa teda akékoľvek teleso v blízkosti Zeme. Inými slovami, Zem vytvára gravitačnú silu pôsobiacu na teleso. Táto sila sa nazýva jeho hmotnosť. Sila hmotnosti, ako je uvedené vyššie, nie je rovnaká v rôznych bodoch na povrchu Zeme a v rôznych nadmorských výškach v dôsledku rozdielov v gravitačnej príťažlivosti a v prejavoch rotácie Zeme. Celková hmotnosť daného množstva látky je však nezmenená; je to rovnaké ako v medzihviezdnom priestore, tak aj v ktoromkoľvek bode na Zemi.
Presné experimenty ukázali, že gravitačná sila pôsobiaca na rôzne telesá (t. j. ich hmotnosť) je úmerná ich hmotnosti. V dôsledku toho možno hmotnosti porovnávať na mierkach a hmotnosti, ktoré sa ukážu byť rovnaké na jednom mieste, budú rovnaké na akomkoľvek inom mieste (ak sa porovnanie vykonáva vo vákuu, aby sa vylúčil vplyv vytlačeného vzduchu). Ak sa určité teleso odváži na pružinovej váhe, pričom sa gravitačná sila vyrovná silou predĺženej pružiny, potom výsledky merania hmotnosti budú závisieť od miesta, kde sa merania vykonávajú. Preto je potrebné na každom novom mieste nastaviť pružinové váhy tak, aby správne ukazovali hmotnosť. Jednoduchosť samotného postupu váženia bola dôvodom, že gravitačná sila pôsobiaca na etalónovú hmotu bola prijatá ako nezávislá jednotka merania v technológii.
| Energia pohybu | pohyb |  |
|||||||||
| Hmotnosť - kilogram (kg, kg) | mikrogram (mcg) = 10 – 9 kg miligram (mg) = 10 – 6 kg gram (g) = 10 – 3 kg metrický quintal (c) = 100 kg metrická tona (t, t) = 1 000 kg | ||||||||||
| Sila - newton (N, N) Rozmer: N = kg m/s2 | kilonewton (kN) = 1000 N meganewton (MN) = 106 N | ||||||||||
| Energia, práca, množstvo tepla - joule (J, J) Rozmer: J = N m = kg m2/s2 | kilojoule (kJ) = 1000 J megajoule (MJ) = 106 J | ||||||||||
| Hmotnosť (miera mechanickej zotrvačnosti telies, t.j. zotrvačnosť; miera interakcie telies s gravitačným poľom) | m | kilogram (kg) | |||||||||
| Sila (miera interakcie medzi telesami) | F = m a | newton (N = kg m/s2) | |||||||||
| Práca (miera vplyvu na teleso, ktorá spôsobuje zmenu jeho stavu, v mechanike - spôsobuje pohyb pod vplyvom sily, vonkajšej alebo vnútornej) | A = F s | ||||||||||
| Energia (miera schopnosti tela pracovať) | E=A | joule (J = N m) kg m2/s2 | |||||||||
| Kinetická energia | Ek = mv2/2 | ||||||||||
| Potenciálna energia v gravitačnom poli | E p = m · g · Δh, kde g je tiažové zrýchlenie, Δh je rozdiel výšok, medzi ktorými sa teleso s hmotnosťou m pohybovalo. | ||||||||||
| Energia | E | fyzikálna veličina, ktorá je jednotnou mierou rôznych foriem pohybu hmoty a mierou prechodu pohybu hmoty z jednej formy do druhej | |||||||||
| sila | F | vektorová fyzikálna veličina, ktorá je mierou intenzity interakcie medzi telesami. Sila pôsobiaca na masívne teleso spôsobuje zmenu jeho rýchlosti alebo vznik deformácií v ňom | |||||||||
| Joule | J | Práca vykonaná silou 1 newton, keď teleso presunie v smere pôsobenia o vzdialenosť 1 meter | |||||||||
Mechanická práca– fyzikálna veličina rovnajúca sa súčinu sily a dráhy, ktorú telo prejde v smere tejto sily. Jednotkou práce je 1 joule (1 J = 1 N m).
Energia tela– fyzikálna veličina ukazujúca prácu, ktorú toto telo dokáže vykonať. Energia sa meria v rovnakých jednotkách ako práca – jouloch.
V roku 1872 bola na základe rozhodnutia Medzinárodnej komisie pre štandardy metrického systému hmotnosť prototypu kilogramu uloženého vo francúzskom národnom archíve prijatá ako jednotka hmotnosti. Tento prototyp je platinové valcové závažie s výškou a priemerom 39 mm. Prototypy kilogramu na praktické použitie boli vyrobené zo zliatiny platiny a irídia. Ako medzinárodný prototyp kilogramu bolo prijaté platino-irídiové závažie, ktoré je najbližšie k hmotnosti platinového kilogramu Archívu. Je potrebné poznamenať, že hmotnosť medzinárodného prototypového kilogramu sa trochu líši od hmotnosti decimetra kubického vody. Výsledkom je, že objem 1 litra vody a 1 kubický decimeter sa navzájom nerovnajú (1 liter = 1,000028 dm 3). V roku 1964 sa XII. Generálna konferencia pre váhy a miery rozhodla prirovnať 1 l k 1 dm 3 .
Medzinárodný prototyp kilogramu bol schválený na Prvej generálnej konferencii o metroch a hmotnostiach v roku 1889 ako prototyp jednotky hmotnosti, hoci v tom čase neexistoval jasný rozdiel medzi pojmami hmotnosť a hmotnosť, a preto bol hmotnostný štandard často nazývaný hmotnostný štandard.
Rozhodnutím Prvej konferencie o hmotnostiach a mierach boli z vyrobených 42 kilogramových prototypov prevezené do Ruska platino-irídiové kilogramové prototypy č.12 a č.26.Kilogramový prototyp č.12 bol schválený v roku 1899 ako voliteľný štátny etalón hmotnosti (libra sa musela pravidelne porovnávať s kilogramom) a prototyp č. 26 sa použil ako sekundárny štandard.
Štandard zahŕňa:
kópia medzinárodného prototypu kilogramu (č. 12), ktorým je platino-irídiové závažie v tvare rovného valca so zaoblenými rebrami s priemerom a výškou 39 mm. Prototyp kilogramu je uložený na VNIIM. D. M. Mendelejev (Petrohrad) na kremennom stojane pod dvoma sklenenými krytmi v oceľovom trezore. Norma sa uchováva pri udržiavaní teploty vzduchu v rozmedzí (20 ± 3) °C a relatívnej vlhkosti 65 %. V záujme zachovania štandardu sa s ním každých 10 rokov porovnávajú dva sekundárne štandardy. Používajú sa na ďalšie prenášanie veľkosti kilogramu. V porovnaní s medzinárodným štandardným kilogramom bola domácej platino-irídiovej hmotnosti priradená hodnota 1,0000000877 kg;
rovnoramenné hranolové váhy 1 kg. č. 1 s diaľkovým ovládaním (aby sa eliminoval vplyv obsluhy na teplotu okolia), výrobca Ruprecht a rovnoramenná moderná hranolová váha na 1 kg č. 2, vyrábaná vo VNIIM. D.M. Mendelejev. Váhy č. 1 a č. 2 slúžia na prenos veľkosti jednotky hmotnosti z prototypu č. 12 do sekundárnych etalónov.
Chyba pri reprodukcii kilogramu vyjadrená štandardnou odchýlkou výsledku merania 2. 10 -9. Úžasná trvanlivosť štandardnej jednotky hmotnosti vo forme platinovo-irídiovej hmotnosti nie je spôsobená skutočnosťou, že naraz bol nájdený najmenej zraniteľný spôsob reprodukcie kilogramu. Vôbec nie. Už pred niekoľkými desaťročiami požiadavky na presnosť meraní hmotnosti prevyšovali možnosti ich implementácie pomocou existujúcich noriem hmotnosti. Výskum masovej reprodukcie pomocou známych základných fyzikálnych hmotnostných konštánt rôznych atómových častíc (protón, elektrón, neutrón atď.) prebieha už dlhší čas. Skutočná chyba pri reprodukcii veľkých hmôt (napríklad kilogram), viazaných najmä na pokojovú hmotnosť neutrónu, je však zatiaľ výrazne väčšia ako chyba pri reprodukcii kilogramu pomocou platino-irídiového závažia. Pokojová hmotnosť jednej častice - neurónu - je 1,6949286 (10)x10 -27 kg a je určená so štandardnou odchýlkou 0,59. 10-6.
Od vzniku prototypov kilogramu uplynulo viac ako 100 rokov. V uplynulom období sa národné štandardy pravidelne porovnávali s medzinárodným štandardom. V Japonsku boli vytvorené špeciálne váhy pomocou laserového lúča na zaznamenávanie „hojdania“ vahadla s referenčnou a tarovou hmotnosťou. Výsledky sú spracované pomocou počítača. Zároveň bola zvýšená chyba pri reprodukcii kilogramu na približne 10 -10 (podľa smerodajnej odchýlky).Jedna sada podobných stupníc je k dispozícii v Metrologickej službe Ozbrojených síl Ruskej federácie.
Spoločný projekt odboru metrológie Rosstandart a časopisu „World of Measurements“ NÁRODNÉ VLASTNÍCTVO: ŠTÁTNE PRIMÁRNE ŠTANDARDY A ICH STRÁŽCI Projekt vedie N.V. Rázikova, vedúca oddelenia legálnej metrológie Dnes je kilogram najproblematickejším štandardom na svete: jediným artefaktom, ktorý sa dnes používa, je záhadné chudnutie
Spoločný projekt odboru metrológie Rosstandart a časopisu „World of Measurements“ NÁRODNÉ VLASTNÍCTVO: ŠTÁTNE PRIMÁRNE ŠTANDARDY A ICH STRÁŽCI Projekt vedie N.V. Rázikova, vedúca oddelenia legálnej metrológie Dnes je kilogram najproblematickejším štandardom na svete: jediným artefaktom, ktorý sa dnes používa, je záhadné chudnutie. Masy medzinárodného prototypu kilogramu a jeho národných kópií, vyrobených z identickej zliatiny a takmer v rovnakom čase, sa postupne rozchádzajú. A vedci pre to zatiaľ nemajú hodné vysvetlenie: nevedia, či sa originál stal ľahším, alebo či vzorky z iných krajín oťaželi, hoci sa prikláňajú k názoru, že parížsky štandard je stále „tenší“.
SNEGOV VIKTOR SAVELIEVICH
Narodil sa v roku 1946 v Leningrade. Vyštudoval Rádiofyziku na Fyzikálnej fakulte Leningradskej štátnej univerzity. V roku 1967 začal pracovať vo VNIIM pomenovanom po. DI. Mendelejeva na pozíciu inžiniera. V roku 1973 bol na základe výberového konania zvolený do funkcie mladšieho vedeckého pracovníka. Od roku 1986 do súčasnosti pôsobí vo VNIIM na pozíciách vedúci inžinier, vedúci výskumník a vedúci výskumník. Od roku 2002 do roku 2005 – vedúci laboratória hmotnosti a hustoty. Úspešne si osvojil techniky a metódy presného merania hmotnosti a hustoty pevných látok. Už v roku 1973 viedol výskum vývoja a zlepšenia váhovej metódy na meranie hustoty vzduchu. V roku 1974 V.S. Snegov. bola navrhnutá inštalácia na diaľkové meranie teploty vzduchu vo vitríne štandardných váh; uskutočnili sa štúdie magnetických vlastností materiálov určených na výrobu hmotnostných etalónov. V roku 1988 boli dokončené práce na vytvorení referenčných hromadných prostriedkov založených na nových fyzikálnych princípoch. V tom istom roku V.S. Snegov sa zúčastnil na medzinárodných vzájomných porovnaniach sekundárnych noriem jednotiek hmotnosti. V roku 1989 obhájil dizertačnú prácu a získal akademický titul kandidát technických vied. Autor viac ako 40 vedeckých publikácií a množstva základných noriem v oblasti hmotnostnej metrológie. Je vývojárom GOST 8.021-84 „GSI. Štátna primárna norma a celoúniová overovacia schéma pre prístroje na meranie hmotnosti. V súčasnosti, v dôsledku reorganizácie štruktúry vedeckých laboratórií a oddelení, Viktor Savelyevich Snegov pracuje ako vedúci výskumník na VNIIM pomenovanom po. DI. Mendelejev. Je vedeckým správcom štátneho primárneho štandardu jednotky hmotnosti.
Plávajúca jednotka merania je veľkou prekážkou vedeckého a technologického pokroku a negatívne ovplyvňuje výsledky presnej práce. Preto je dnes najpálčivejším problémom metrologickej komunity problém zmeny prototypu kilogramu. Doteraz boli navrhnuté dve alternatívne možnosti na definovanie jednotky hmotnosti pomocou fyzikálnych konštánt: „elektrický“ kilogram a „chemický“ kilogram...
Vedecký správca ruského prototypu kilogramu V.S. Snegov hovorí čitateľom Sveta meraní o súčasnom stave vecí a perspektívach rozvoja základnej metrológie v tejto oblasti.
Váhy boli známe v starovekom Egypte a na Strednom východe niekoľko tisíc rokov pred naším letopočtom, o čom svedčia nástenné maľby nájdené pri archeologických vykopávkach egyptských pyramíd: zobrazujú najjednoduchšie váhy rovnoramenného vahadla s dvoma miskami zavesenými v strede vahadla. Našli sa aj závažia, ktoré používali starí Egypťania.
Teóriu váh, najmä teóriu rockerových váh, študovali aj vedci zo starovekého Grécka. Archimedes ako prvý zostrojil hydrostatické váhy (3. storočie pred Kristom). S ich pomocou bolo možné vážiť rôzne kovy vo vzduchu aj v kvapaline, čo umožnilo Archimedesovi vytvoriť stupnicu kovov, ktoré mali rovnakú hmotnosť vo vzduchu, ale rozdielnu hmotnosť vo vode. Ako referenčný kov bolo prirodzene zvolené zlato.
Po mnoho tisícročí ľudia nerozlišovali medzi pojmami „hmotnosť“ a „hmotnosť“. Pojem „hmotnosť“ prvýkrát zaviedol do fyziky I. Newton (1643–1727) a definoval ho ako množstvo hmoty*. Hmotnosť bola zahrnutá do zákona univerzálnej gravitácie a druhého zákona dynamiky, ktorý objavil. V súlade s tým boli zavedené pojmy „ťažká hmotnosť“ a „zotrvačná hmotnosť“. Princíp ekvivalencie týchto hmotností bol opakovane testovaný a dodnes nebol vyvrátený na úrovni presnosti asi 1·10 -12. K chápaniu hmotnosti ako fyzikálnej veličiny prispeli A. Lagrange, L. Euler, A. Einstein a ďalší, ako sa ukázalo, hmotnosť nie vždy má vlastnosť aditivity** a pri rýchlostiach porovnateľných s rýchlosťou svetla , záleží na rýchlosti. Na druhej strane hmotnosť má energetický ekvivalent, t.j. možno ho považovať za zásobník energie.
Hmotnosť je teda základná fyzikálna veličina vlastná všetkým typom hmoty. Je spojená s takými vlastnosťami hmoty, ako je priestor a čas. Obe elementárne častice majú hmotnosť - asi 10 - 30 kg a vesmírne telesá, ako je naša Galaxia - asi 10 - 40 kg. Hmotnosť objektov mikrosveta sa zvyčajne vyjadruje v jednotkách atómovej hmotnosti. Jednotka atómovej hmotnosti (amu) je určená hmotnosťou izotopu uhlíka 12 C. Hmotnosť makrokozmických objektov je vyjadrená hmotnosťou Slnka MC. Väčšina galaxií vo vesmíre má teda hmotnosť rádovo (1·10 10 ...3·10 11) MC.
Samozrejme, v mikrokozme a vo vesmíre pojem hmotnosť, a teda váženie (určenie hmotnosti telies pomocou váh. - Poznámka upraviť.) strácajú význam. V týchto oblastiach boli prijaté iné metódy merania. Oblasť váženia, kde sú bežné metódy priameho merania, pokrýva hmotnostný rozsah od zlomkov mikrogramu až po niekoľko tisíc ton.
Už v starovekom svete bol pochopený význam systémov váhových jednotiek.
V stredoveku a neskôr sa jednotky hmotnosti často používali ako peňažné jednotky: príkladom je anglický peňažný systém na čele s anglickou obchodnou librou***. Okrem toho sa v Británii používali mince a lekárenské libry.
Do 18. storočia sa v Európe a Rusku používalo mnoho rôznych hmotnostných jednotiek, len v Európe vzniklo niekoľko desiatok libier. (V Rusku bola základom sústavy jednotiek hmotnosti ruská libra.) To spôsobovalo veľké ťažkosti pri posudzovaní výsledkov meraní a nevyhnutne komplikovalo obchod medzi rôznymi národmi.
V tejto súvislosti vznikli návrhy na vytvorenie jednotného medzinárodného systému jednotiek množstiev, ktorý by bol vhodný „pre všetky časy, pre všetky národy“ - to bolo motto, ktorým sa riadili tvorcovia metrického systému jednotiek.
Tento systém mier a váh bol založený na princípe prirodzenosti: miery a jednotky hmotnosti musia byť prevzaté z prírody, a teda môžu byť reprodukované kdekoľvek a kedykoľvek. Jedna štyridsaťmilióntina zemského poludníka bola navrhnutá ako jednotka dĺžky - meter a ako jednotka hmotnosti - kilogram - hmotnosť jedného kubického decimetra destilovanej vody pri teplote +4 o C vo vákuu. . Potom (v roku 1799) boli vyrobené platinové prototypy metra a kilogramu, neskôr nazývané archívne.
Zvolená definícia kilogramu sa ukázala ako nie celkom úspešná, pretože záviselo od merača. Nakoniec v roku 1872 prijala medzinárodná komisia zvolaná z iniciatívy Akadémie vied v Petrohrade novú definíciu kilogramu: kilogram sa jednoducho rovnal hmotnosti archívneho kilogramu. Stratil spojenie s meračom, ale stratil svoju prirodzenosť v dôsledku odmietnutia prototypu (štandardu), prevzatého z prírody, a jeho nahradenia produktom „umelým“. V tom istom roku sa rozhodlo o vytvorení platinovo-irídiových prototypov metra a kilogramu, ktoré mali vyššie mechanické vlastnosti.
V roku 1875 sa v Paríži odohrala historická udalosť - predstavitelia 17 štátov vrátane Ruska podpísali metrický dohovor, ktorý schválil platino-irídiové prototypy ako medzinárodné štandardy. Hmotnosť medzinárodného prototypu kilogramu (IPK) uloženého v Medzinárodnom úrade pre váhy a miery (BIPM) v Sèvres, jednom z predmestí Paríža, bola braná ako jednotka hmotnosti.
Kilogram sa označuje ako K I a je rovný valec s priemerom a výškou asi 39 mm, vyrobený zo zliatiny platiny a irídia s hmotnostným podielom 90 %, resp. 10 %. Táto zliatina, vytvorená ako výsledok dlhého výskumu, má veľkú chemickú inertnosť, vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu, má relatívne nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, vysokú hustotu a má paramagnetické vlastnosti. V rámci chyby merania K Hmotovo som bol presne napasovaný na hmotnosť archívneho kilogramu.
V roku 1889 vyrobili Mattei, Johnson and Co. 42 kópií kilogramu K I z rovnakej zliatiny platiny a irídia. Rozhodnutím prvej generálnej konferencie Medzinárodného výboru pre váhy a miery (CIPM GC) dve kópie K II a K III boli prevedené na BIPM ako kópie IPC. Následne k nim pribudli ďalšie 4 kópie. Zvyšných 40 kópií bolo distribuovaných medzi štáty, ktoré podpísali Metrickú konvenciu. Vrátane dvoch kópií boli prevezené do Ruska - č. 12 (obr. 1) a č. 26.
Kópia č. 12 slúži ako národný prototyp kilogramu a kópia č. 26 slúži ako štandardný svedok, ktorý ho v prípade poškodenia alebo straty kópie č. 12 môže nahradiť.
V roku 1892 boli všetky kópie preskúmané a porovnané s medzinárodným prototypom kilogramu, v dôsledku čoho boli určené ich korekcie vo vzťahu k hmotnosti IPC (jeho hmotnosť bola presne rovná 1 kg) a hodnoty ich objemov.
V roku 1893 sa v Rusku uskutočnila ďalšia významná udalosť - z iniciatívy D.I. Mendelejevom bola v Petrohrade založená Hlavná komora pre miery a váhy, ktorá sa následne pretransformovala na Všeruský výskumný ústav metrológie. Od roku 1893 sa na VNIIM používa národný prototyp kilogramu - kópia medzinárodného prototypu kilogramu č.12. DI. Mendelejeva na reprodukciu, uchovávanie a prenos veľkosti jednotky hmotnosti v Rusku. Reprodukcia jednotky hmotnosti, vykonávaná prostredníctvom periodického porovnávania národného prototypu s IPC, umožňuje zabezpečiť jednotnosť meraní hmotnosti v krajine na požadovanej úrovni presnosti. Počas celého obdobia bolo vykonaných päť porovnaní kópie č. 12 s medzinárodným prototypom kilogramu. Výsledky týchto porovnaní sú znázornené na obr. 2: skutočná hodnota hmotnosti získaná z porovnania kópie č. 12 s IPC v roku 1993 v BIPM je 1 kg + 0,100 mg; chyba výsledkov merania nepresahuje 0,0023 mg, relatívna chyba je 2 · 10 -9.
Teraz je štátny primárny etalón jednotky hmotnosti komplexom nasledujúcich meracích prístrojov:
- národný prototyp kilogramu - kópia č. 12 IPC;
- štandardný svedok národného prototypu kilogramu - kópia č. 26 MPT;
- sada komparátorov na prenos veľkosti jednotky hmotnosti v rozsahu od 1 mg do 20 kg.
Prenos jednotky z 1 kg do oblasti menších hmotností sa uskutočňuje metódou delenia na zlomkové hodnoty a do oblasti veľkých hmotností - metódou násobenia na viaceré hodnoty kilogramu pomocou kumulatívnych meraní. .
V tomto prípade má systém meracích rovníc v maticovej forme tvar:
I = AX + V , (1)
Kde ja – vektor meraných parametrov, t.j. zodpovedajúce rozdiely v hmotnostiach závaží alebo ich kombináciách; A - návrhová matica, ktorá určuje poradie a postupnosť porovnávaní; X – vektor neznámych parametrov, t.j. korekcie porovnávaných váh; V – vektor zvyškových chýb.
Takéto kumulatívne merania sa zvyčajne vykonávajú na desaťdňovej báze. V každej dekáde sa merania vykonávajú na jednom komparátore, takže merania sú rovnako presné s rozptylom S 2 .
Namerané parametre charakterizuje matica s rozptylmi D, ktorý má podobu D= S 2 E , Kde E – matica identity.
V tomto prípade má riešenie rovnice (1) nasledujúci tvar:
X = (A* T A*) -1 A* T ja*, (2)
Kde A * = D -1/2 A A ja * = D -1/2 ja ; A * T – transponovaná matica A* .
Výsledkom riešenia jednoduchého systému rovníc sú neznáme hodnoty hmotnosti váh kalibrovaných súprav. Hmotnosti závaží zostávajúcich desaťročí súprav sa zisťujú rovnakým spôsobom, čím sa zabezpečí prenos jednotky v stanovenom rozsahu.
Komparátor možno definovať ako technické zariadenie určené na porovnávanie jednej fyzikálnej veličiny s inou homogénnou veličinou. Na obr. 3 hlavný automatický komparátor na 1 kg umožňuje robiť porovnania štyroch kilogramov naraz v automatickom režime, t.j. bez ľudského zásahu. Jeho citlivosť sa rovná jednej miliardtine v relatívnych jednotkách.
Systematická zmena hmotnosti kilogramu č.12 za viac ako sto rokov bola asi 30 mikrogramov, t.j. 0,3 mcg ročne vo vzťahu k MIC. Zvyšné platino-irídiové kópie sa tiež zmenili v porovnaní s MPC o množstvo asi 20...50 μg. Keďže kilogram je jednou zo siedmich základných jednotiek v medzinárodnom systéme jednotiek CI (francúzsky prepis. – Auto.), potom môžeme predpokladať, že by sa mala zmeniť aj väčšina veličín odvodených od hmoty. Takéto kumulatívne zmeny v kilograme môžu nakoniec viesť k takzvanej technickej systémovej kríze. Našťastie existujú dva dôvody, prečo tieto zmeny nemajú praktické dôsledky:
1) presnosť odvodených veličín určených v kilogramoch je výrazne nižšia ako jej očakávané zmeny;
2) definície jednotiek CI sú veľmi odlišné od ich praktickej implementácie. Napríklad meter je definovaný ako vzdialenosť, ktorú svetlo prejde vo vákuu za čas rovnajúci sa 1/299792458 s. Praktická realizácia merača je však založená na použití hélium-neónového lasera a jednotka dĺžky „meter“ je charakterizovaná (nedefinovaná) ako 1579800,298728 vlnových dĺžok svetla z tohto lasera. Teraz predpokladajme, že oficiálne merania ukázali nestabilitu približne niekoľkých častí na miliardu.
Nedôjde k automatickému účinku na meradlo jednotkovej dĺžky, pretože druhý a tým aj merač sú abstrahované praktickou implementáciou merača pomocou lasera. To isté platí pre kilogram.
Keďže zmeny hmotnosti samotného medzinárodného prototypu nie je možné kontrolovať, v 70. rokoch minulého storočia sa začal realizovať výskum prechodu na prirodzený štandard jednotky hmotnosti, založený na jej spojení s atómovými alebo základnými fyzikálnymi konštanty. Kilogram možno definovať z hľadiska hmotnosti atómov, napríklad z hľadiska hmotnosti atómov kremíka. Na to je potrebné poznať Avogadrovu konštantu s veľmi vysokou presnosťou rádovo 2·10 -8. Ďalším spôsobom je určiť kilogram prostredníctvom Planckovej konštanty porovnaním elektrického a mechanického výkonu na wattovej stupnici. V tomto smere sa dosiahol významný pokrok a CIPM na 94. zasadnutí v roku 2005 prijalo odporúčanie, že treba pripraviť novú definíciu kilogramu a troch ďalších základných jednotiek – ampér, kelvin a mol – tak, aby tieto jednotky boli spojené s presne známymi základnými jednotkami.konštanty. To by umožnilo praktickú realizáciu jednotky na akomkoľvek mieste, v akomkoľvek čase a na úrovni presnosti požadovanej praxou. Po úspešnom prechode v budúcnosti na novú definíciu kilogramu a zodpovedajúci nový spôsob jeho reprodukcie zostanú spôsoby a prostriedky prenosu jednotky rovnaké, pretože presné závažia majú jednoduchý dizajn, sú relatívne lacné a vysoko stabilné prostriedky na meranie hmotnosti. Zmení sa len definícia, spôsob reprodukcie kilogramu a podmienky prenosu a skladovania platino-irídiových kópií. V dôsledku toho kilogram stratí svoju absolútnu presnosť - bude mu priradená určitá neistota, ale nadobudne prirodzenosť a reprodukovateľnosť a zodpovedajúce fyzikálne konštanty budú fixované s absolútnou presnosťou.
Po prechode na novú definíciu kilogramu prejde medzinárodný systém prenosu jednotky hmotnosti výraznými zmenami (obr. 4): bude prebiehať cez wattové váhy alebo kremíkové guľôčky až po medzinárodný prototyp kilogramu. TO Ja a od toho k národným prototypom. Keďže prenos jednotky z wattových váh alebo kremíkových guľôčok MPC sa musí uskutočniť v podmienkach vákua, potom sa prenos jednotky z MPC na národné platino-irídiové prototypy tiež uskutoční vo vákuu. Preto je naliehavo potrebné, aby krajiny s platinovo-irídiovými kilogramami prešli na vákuové váženie. To umožní na jednej strane zostať v globálnom systéme prenosu jednotiek a na druhej strane rádovo zvýšiť presnosť štátneho primárneho štandardu jednotky hmotnosti v dôsledku eliminácie faktor, ktorý najsilnejšie ovplyvňuje výsledky váženia – atmosférický vzduch. Vákuové porovnávače má dnes viac ako 16 krajín vrátane našich najbližších susedov – Turecka a Českej republiky. Samozrejme, že podobné porovnávače sú dostupné v popredných krajinách ako USA, Japonsko, Nemecko atď.
Literatúra
1. Braginsky V.B., Panov V.I. Overenie princípu ekvivalencie zotrvačných a gravitačných hmôt // Journal of Experimental and Theoretical Physics. – 1972. – č.34.
2. Závelský F.S. Hmotnosť a jej miery. – M.: Atomizdat, 1974.
3. Kamenskikh Yu.I., Snegov V.S. Súčasný stav štátneho primárneho etalónu jednotky hmotnosti // Meracia technika. – 2009. – č.6.
4. GOST 8.021–2005. GSI. Štátna overovacia schéma pre prístroje na meranie hmotnosti.
5. GOST 7328–2001. Kettlebells. Všeobecné technické podmienky.
6. Mills I. M. e. a. // Metrológia. – 2006. – Číslo 43. – S. 227.
* Hmotnosť telesa v klasickej mechanike sa interpretuje ako sila, ktorou teleso v dôsledku svojej príťažlivosti k Zemi pôsobí na vodorovnú podperu alebo zavesenie. - Približne. vyd.
** Aditívnosť (z latinčiny additivus - pridaný) (matematika), vlastnosť veličín, ktorá spočíva v tom, že hodnota množstva zodpovedajúceho celému objektu sa rovná súčtu hodnôt veličín zodpovedajúcich jeho častiam pre akékoľvek rozdelenie objektu na časti.
*** 1 anglická obchodná libra sa rovná 453,59 g.
