Ver el código de «Kilogramo»

{{redirige|Kg}}
{{Ficha de unidad
| bgcolour = 
| nombre = Kilogramo
| imagen = [[Archivo:CGKilogram.jpg|250px]]
| pie = El prototipo internacional del kilogramo, conocido popularmente como «Gran K», se encuentra en la [[Oficina Internacional de Pesas y Medidas]] ([[Francia]]). Hasta 2019 fue el patrón de referencia del kilogramo.
| estándar = [[Unidades básicas del Sistema Internacional]]
| magnitud = [[Masa]]
| símbolo = kg
| nombradapor = 
| unidad1 = Sistema Avoirdupois
| enunidad1 = {{esd|2.204 622 621 85 [[libra (unidad de masa)|lb]]}} {{refn|group="nota"|La libra avoirdupois es parte del [[sistema anglosajón de unidades]]. Se define como exactamente {{esd|0.453 592 37}} kilogramos.<ref>{{cita libro|autor=United States. National Bureau of Standards|enlaceautor=National Institute of Standards and Technology|título=Research Highlights of the National Bureau of Standards|url=https://books.google.es/books?id=4aWN-VRV1AoC&hl=es&pg=PA13|año=1959|editor=U.S. Department of Commerce, National Bureau of Standards|página=13|idioma=en}}</ref>}}
| unidad2 = [[Unidades de Planck|Unidades naturales]]
| enunidad2 = {{esd|4.587 155 963·10<sup>7</sup> Masa de Planck m<sub>p</sub>]]}}
| unidad3 = Equivalencia entre masa y energía
| enunidad3 = {{esd|1.782 661 9·10<sup>-30</sup> electronvoltio MeV/[[Velocidad de la luz|c]]<sup>2</sup>}}
| unidad4 = 
| enunidad4 = 
| unidad5 = 
| enunidad5 = 
}}

El '''kilogramo'''{{refn|La variante «'''quilogramo'''», aunque también es correcta,<ref>{{cita DRAE|quilogramo}}</ref> ha caído en desuso y se desaconseja su empleo.<ref>{{cita OLE|§ 6.2.2.4.2.1 Uso de la ''k'' para representar el fonema /k/|p=114|id=fMqoZTFIBXESpxVk|fechaacceso=5 de julio de 2016}}</ref>|group=nota}} (símbolo: '''kg'''),<ref>Adviértase que no es una [[abreviatura]], por lo que no admite mayúscula, ni punto, ni plural.</ref> es la unidad básica de [[masa]] del [[Sistema Internacional de Unidades]] (SI). Es una medida ampliamente utilizada en la ciencia, la ingeniería y el comercio en todo el mundo, y a menudo simplemente se le llama kilo en el habla cotidiana.

Es la única unidad básica que emplea un prefijo y la última unidad del SI que siguió definiéndose por un objeto patrón y no por una característica física fundamental.<ref name=re>{{ Cita web | url = https://www.sciencemag.org/news/2018/11/metric-system-overhaul-will-dethrone-one-true-kilogram | título = Metric system overhaul will dethrone the one, true kilogram | fechaacceso = 10 de noviembre de 2018 | apellidos = Cho | nombres = Adrian | fecha = 6 de nvoiembre de 2018 | sitioweb = Science Mag | idioma = en | cita = Like an aging monarch, Le Grand K is about to bow to modernity. For 130 years, this gleaming cylinder of platinum-iridium alloy has served as the world’s standard for mass. Kept in a bell jar and locked away at the International Bureau of Weights and Measures (BIPM) in Sèvres, France, the weight has been taken out every 40 years or so to calibrate similar weights around the world. | formato = html | urlarchivo = https://web.archive.org/web/20181107024845/https://www.sciencemag.org/news/2018/11/metric-system-overhaul-will-dethrone-one-true-kilogram | fechaarchivo = 7 de noviembre de 2018 }}</ref> El 20 de mayo de 2019 su [[#Redefinición del patrón|definición]] pasó a estar ligada con la constante de Planck, una constante física natural que describe los paquetes de energía emitidos en forma de radiación. Esto permite que un laboratorio de metrología debidamente equipado calibre un instrumento de medición de masa como una balanza de potencia.<ref name="redifinición">{{cita noticia|apellidos1=Martín|nombre1=Bruno|título=Aprobada la nueva definición universal del kilogramo|url=https://elpais.com/elpais/2018/11/13/ciencia/1542109733_360096.html|obra=El País|fecha=16 de noviembre de 2018}}</ref><ref name="redifinición 2">{{cita publicación|título=Frequently Asked Questions about the proposed Revised SI (Updated October 2018)|url=https://www.bipm.org/utils/en/pdf/SI-FAQs-EN.pdf|fechaacceso=16 de noviembre de 2018|editorial=Bureau International des Poids et Mesures|idioma=inglés}}</ref>

== Definición del kilogramo ==
La definición oficial del kilogramo es:
{{cita|«El kilogramo, símbolo kg, es la unidad SI de [[masa]]. Se define al fijar el valor numérico de la [[constante de Planck]], ''<math>h</math>'', como {{esd|6.626 070 15 x 10<sup>-34</sup>}} expresado en {{nowrap|J·s}} (julios por segundo), unidad igual a {{nowrap|kg·m²·s<sup>-1</sup>}}, donde el [[metro]] y el [[segundo]] se definen en función de ''c'' ([[velocidad de la luz]] en el vacío) y {{math|Δ''ν''<sub>Cs</sub>}} (duración del [[Tiempo Atómico Internacional|segundo atómico]]).»<ref>{{Cita web|url=https://www.bipm.org/metrology/mass/units.html|título=Mass and related quantities: Unit of mass (kilogram)|autor=[[BIPM]]}}</ref>}}

De la relación exacta {{nowrap|<math>h</math>{{=}}6.626 070 15·10<sup>−34</sup> kg·m²·s<sup>-1</sup>}}, se obtiene la expresión para el kilogramo en función del valor de la constante de Planck, <math>h</math>:

<math> 1 \text{kg} = \left( \frac {h} { 6.62607015 \times 10^{-34} } \right) \text{m}^{-2}\text{s} </math>

=== Historia de las definiciones anteriores ===
La primera definición, decidida en [[1795]] durante la [[Revolución francesa]], especificaba que el [[gramo]] era la [[masa]] de un centímetro cúbico de agua pura en el punto de fusión del hielo (aproximadamente a 4 °C), lo que hacía que el kilogramo fuera igual a la masa de un [[litro]] de agua pura en el punto de fusión del hielo. Esta definición era complicada de realizar con exactitud, porque la densidad del agua depende levemente de la presión, con lo que el punto de fusión del [[hielo]] no tenía un valor exacto.

En 1875 se firma la Convención del Metro, lo que lleva a la producción del Prototipo Internacional del Kilogramo en 1879 y su adopción en 1889. Este prototipo estaba fabricado con una aleación de [[platino]] e [[iridio]] —en proporción de 90-10%, respectivamente, medida por el peso— en forma de cilindro circular recto, con una altura igual al diámetro de 39 milímetros. Tenía una masa igual a la masa de 1 dm³ de agua a presión atmosférica y a la temperatura de su densidad máxima, que es de aproximadamente 4 [[Grado Celsius|°C]]. Dicho prototipo se guarda en la [[Oficina Internacional de Pesas y Medidas]], ubicada en [[Sèvres]], en las cercanías de París (Francia).<ref>{{Cita web |url=https://www.nist.gov/si-redefinition/turning-point-humanity-redefining-worlds-measurement-system |título=A Turning Point for Humanity: Redefining the World’s Measurement System  | fechaacceso=10 de noviembre de 2018 |fecha=12 de mayo de 2018 |sitioweb=[[Instituto Nacional de Normas y Tecnología|INNT (''NIST'')]] |idioma=en |cita=The kilogram was the mass of one liter of water. The meter was defined as one ten-millionth of the distance from the North Pole to the equator. But those units had to be embodied in physical objects, such as the meter bar and a piece of metal that serves as the kilogram:  objects that could wear out, and were certainly not available “for all times, for all people.” (...) This cylinder of platinum-iridium — about the size of a votive candle — is still kept in a vault at the BIPM. The International Prototype Kilogram (IPK) is so precious that it is only used to calibrate the rest of the planet’s mass standards about once every 40 years. But even with this careful treatment, the mass of Le Grand K — its informal name — seems to be changing over time.  |formato=html |urlarchivo=https://web.archive.org/web/20180930022327/https://www.nist.gov/si-redefinition/turning-point-humanity-redefining-worlds-measurement-system |fechaarchivo=30 de septiembre de 2018 }}</ref> Este prototipo internacional es uno de tres cilindros hechos originalmente en 1879. En 1883 el prototipo demostró ser indistinguible de la masa del kilogramo normalizado en ese entonces, y se ratificó formalmente como el kilogramo en la primera Conferencia General de Pesas y Medidas en 1889.

Por definición, el error en la medición de la masa del Prototipo Internacional del Kilogramo era exactamente cero, pues el Prototipo Internacional del Kilogramo era el kilogramo. Sin embargo, a lo largo del tiempo se han podido detectar pequeños cambios comparando el estándar frente a sus copias oficiales. Comparando las masas relativas entre los estándares en un cierto plazo se estima la estabilidad del estándar. El prototipo internacional del kilogramo parecía haber perdido cerca de 50 microgramos en los últimos 100 años, y la razón de la pérdida sigue siendo desconocida.<ref>{{cita publicación
| autor = Stefan Aust, jefe redactor
| título = Reporte de [[Der Spiegel]], Revista
| año = 2003
| publicación = #26
| volumen =
| número =
| id =
}}</ref><ref> {{ Cita web | url = https://es.gizmodo.com/la-semana-que-viene-se-decide-si-abandonamos-para-siemp-1830275331 | título = La semana que viene se decide si abandonamos para siempre la definición actual de kilogramo | fechaacceso = 10 de noviembre de 2018 | apellidos = Mandelbaum | nombres = Ryan F. | fecha = 7 de noviembre de 2018 | sitioweb = Gizmodo | cita = Lo más grave es que las últimas mediciones de alta precisión del cilindro y sus copias revelan que su masa no es exactamente la misma. Quizá el metal haya absorbido moléculas del aire. Quizá el cambio se deba a las limpiezas periódicas a las que se somete. Sea como sea, el caso es que el kilo original ya no pesa exactamente un kilo. | formato = html | urlarchivo = https://web.archive.org/web/20181107132212/https://es.gizmodo.com/la-semana-que-viene-se-decide-si-abandonamos-para-siemp-1830275331 | fechaarchivo = 7 de noviembre de 2018  }} </ref><ref> {{ Cita web | url = https://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=112003322 | título = This Kilogram Has A Weight-Loss Problem | fechaacceso = 10 de noviembre de 2018 | apellidos = Brumfiel | nombres = Geoff | fecha = 20 de agosto de 2009 | sitioweb = NPR Set Station | idioma = en | cita = As it stands, the entire world's system of measurement hinges on the cylinder. If it is dropped, scratched or otherwise defaced, it would cause a global problem. "If somebody sneezed on that kilogram standard, all the weights in the world would be instantly wrong," says Richard Steiner, a physicist at the National Institute of Standards and Technology (NIST) in Gaithersburg, Md. | formato = html | urlarchivo = https://web.archive.org/web/20090821144502/https://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=112003322 | fechaarchivo = 21 de agosto de 2009 }} </ref>

=== Redefinición del patrón ===

130 años después de su implantación, se iniciaron gestiones para definir el patrón de kilogramo mediante propiedades físicas que no variaran con el tiempo. Se establecieron dos vías principales de investigación. La primera consistía en basar la definición el la masa atómica del silicio. Para ello era necesario fijar el valor del número de Avogadro y contar el número exacto de átomos presentes una esfera de silicio, casi perfecta en su geometría y composición isotópica, cuyas características dimensionales se pueden conocer con gran exactitud. Específicamente, se determinaría el volumen ocupado por la esfera y cada uno de sus átomos, y finalmente, con el número de Avogadro, se determinaría la masa.

La otra alternativa consistía en fijar el valor de la carga del electrón o el de la constante de Planck, que relaciona la energía y la frecuencia de una onda electromagnética por medio de la expresión <math>E = h\nu</math> y se puede describir como la unidad de energía emitida en interacciones electromagnéticas. La relación entre la energía y la masa viene dada por la ecuación determinada por Einstein <math>E = mc^2</math>. Para obtener una definición precisa del kilogramo, el valor de <math>h</math> debía determinarse mediante varias mediciones con equipos diferentes; los valores obtenidos debían tener con una desviación estándar que no superara cinco partes en cien millones y coincidir entre ellos con un valor de confianza del 95 %.<ref name="nist">{{Cita web |url=https://www.nist.gov/si-redefinition/kilogram/kilogram-mass-and-plancks-constant |título=Kilogram: Mass and Planck's Constant |fechaacceso=29 de junio de 2020 |fecha=14 de mayo de 2018 |sitioweb=NIST |idioma=en}}</ref> Con este fin, varios institutos nacionales de metrología trabajaron en la puesta a punto de un dispositivo desarrollado por Bryan Kibble del National Physical Laboratory británico, denominado balanza de Kibble, también llamada balanza de Watt o de vatios, debido a que el [[vatio]] (''watt'' en inglés) es la unidad de la magnitud con la cual se compara una potencia mecánica con una eléctrica. La balanza de Kibble establece la relación entre una [[masa]], la aceleración de la gravedad, una velocidad, dos frecuencias, y la constante de Planck.

A principios de 2011, poco antes de la celebración de la 24ª Conferencia General de Pesas y Medidas, se halló consenso en que el método que se utilizaría sería el de la constante de Planck.<ref>{{cita web |url=http://www.elmundo.es/elmundo/2011/01/24/ciencia/1295828932.html |título=El kilo pierde peso |fechaacceso=24 de enero de 2011}}</ref> En 2017 varios laboratorios obtuvieron medidas de la constante que satisficeron los requisitos de la [[Oficina Internacional de Pesas y Medidas]].<ref name="nist" /> El 16 de noviembre de 2018, la 26.ª Conferencia General de Pesos y Medidas anunció que la definición del kilogramo pasaría a estar ligada con la constante de Planck.<ref name="redifinición 2" /> De esta manera, se pueden calibrar los distintos patrones del kilogramo repartidos por el mundo empleando una balanza de Kibble y el nuevo valor de la constante.<ref name=redifinición /> La nueva definición entró en vigor el 20 de mayo de 2019,<ref name=redifinición /> quedando el «Grand Kilo» —el patrón parisino— como un estándar de masa secundario.<ref name=re/> La constante de Planck pasó a ser definida como [[Constante de Planck|6.62607015×10<sup>−34</sup> kg⋅m²⋅s<sup>−1</sup>]], quedando el kilogramo definido a partir de esta y, consecuentemente, a partir de otras dos unidades básicas del SI, el [[segundo]] y el [[metro]].<ref name="redifinición 2" />

Con la anterior definición se fijaba el valor de la masa del prototipo internacional del kilogramo como exactamente igual a un kilogramo, y el valor de la constante de Planck <math>h</math> se determinaba experimentalmente, teniendo una incertidumbre asociada. La definición actual fija el valor numérico exacto de <math>h</math> y es la masa del prototipo la que hereda su incertidumbre (1 x 10<sup>−8</sup>), debiendo determinarse a partir de ahora experimentalmente. Esto mismo ocurre para el resto de las unidades.

== Gramo ==

El gramo es el término al cual se aplican los [[Prefijos del Sistema Internacional|prefijos del SI]]. La razón por la que la unidad básica de la masa tiene un prefijo es histórica. Originalmente, la formación de un sistema decimal de unidades fue encargada por [[Luis XVI de Francia]] y, en los planes originales, el equivalente al kilogramo fue llamado ''grave''.<ref>{{cita libro|título=Annales de chimie ou Recueil de mémoires concernant la chimie et les arts qui en dépendent|url=https://books.google.com/books?id=FufDNJHvgFEC&pg=RA2-PA277|año=1792|editorial=chez Joseph de Boffe|idioma=francés|página=277}}</ref> Junto con el ''grave'' se creó también una unidad más pequeña llamada ''gravet'', que era equivalente a 0.001&nbsp;kg (1&nbsp;[[gramo]]), así como una unidad más grande llamada ''bar'', que era equivalente a 1000&nbsp;kg (1&nbsp;[[tonelada]]).<ref>No debe confundirse la antigua unidad ''bar'' de masa (1000&nbsp;kg hasta 1795) con la actual unidad [[Bar (unidad de presión)|bar]] de presión, introducida en 1909 (100&nbsp;kPa).</ref> Con esas medidas se creó la siguiente escala: miligravet, centigravet, decigravet, gravet (gr), centigrave, decigrave, grave (kg), centibar, decibar, bar (t).<ref>{{cita libro|título=Instructions abrégée sur les mesures déduites de la grandeur de la terre et sur les calculs relatifs à leur divistion décimale|url=https://books.google.com/books?id=QwEOAAAAQAAJ&pg=PA54|año=1793|editorial=imp. nationale exécutieve du Louvre|idioma=francés|página=54}}</ref> Sin embargo, el sistema métrico no entró en vigor sino hasta después de la [[revolución francesa]].

En 1795 una nueva ley reemplazó los tres nombres (''gravet'', ''grave'' y ''bar'') por un solo nombre de unidad genérico: el ''gramo''.<ref>[http://histoire.du.metre.free.fr/en/ Acta del 7 de abril de 1795: gramme]</ref> El nuevo gramo era igual al antiguo gravet. Se añadieron cuatro nuevos prefijos para cubrir la misma gama de unidades que en 1793 (miligramo, centigramo, decigramo, gramo, decagramo, hectogramo, kilogramo, y miriagramo).<ref>{{cita libro|autor=Claude Antoine Prieur|título=Nouvelle instruction sur les poids et mesures, et sur le calcul décimal, adoptée par l'Agence temporaire des poids et mesures|url=https://books.google.com/books?id=RSoPAAAAQAAJ&pg=PA86|año=1795|editorial=chez Du Pont|idioma=francés|página=86}}</ref><ref>[http://smdsi.quartier-rural.org/histoire/18germ_3.htm Decreto relativo a los pesos y medidas]</ref> El gramo era también la unidad básica del más viejo sistema de medida: [[Sistema Cegesimal de Unidades|el sistema CGS]], que no es muy ampliamente utilizado.

== Otros ==
También es común que se utilice el vocablo como unidad de fuerza en el Sistema Técnico de Unidades, aunque debe hacerse bajo el nombre de kilogramo-fuerza o kilopondio. El kilogramo fuerza o [[kilopondio]] es, por definición, el [[peso]] de una [[masa]] de 1 kilogramo en la gravedad estándar en la superficie terrestre; esto es, 9,80665&nbsp;m/s<sup>2</sup>. Por eso una masa de 1 kilogramo ([[Sistema Internacional de Unidades]]) pesa 1 kilogramo fuerza (Sistema Técnico) solamente si la gravedad tiene ese valor.

== Múltiplos y submúltiplos ==

{{Múltiplos del Sistema Internacional
|símbolo=g
|unidad=gramo
|nota=Los prefijos más comunes de unidades están en negrita.
|p=|n=|mc=||m=|k=
|xmc=[[microgramo]] |xm=[[miligramo]] |xM=megagramo o [[tonelada]]
|anchor=SI_prefijos_del_gramo
|right=
}}

== Equivalencias ==

1 ''kilogramo'' es equivalente a:

* 1 000 000 [[miligramo|mg]]
* 100 000 [[centigramo|cg]]
* 10 000 [[decigramo|dg]]
* 1000 [[gramo|g]]
* 100 [[decagramo|dag]]
* 10 [[hectogramo|hg]]
* 0,1 [[miriagramo|mag]]
* 0,01 [[quintal|q]]
* 0,001 [[tonelada|t]]

== Véase también ==

* [[Sistema Internacional de Unidades]]


== Notas ==
{{Listaref|group=nota}}

== Referencias ==
{{Listaref|2}}

== Enlaces externos ==
{{commonscat|kilogram}}
{{wikcionario|kilogramo}}
* [http://www.tendencias21.net/Posible-redefinicion-del-kilogramo-a-partir-del-cristal-de-silicio_a1593.html ''Posible redefinición del kilogramo a partir del cristal de silicio'']

{{Control de autoridades}}

[[Categoría:Unidades de masa]]
[[Categoría:Unidades básicas del Sistema Internacional]]