Kaalu ja Massi Teisendaja
Kaal ja mass: aatomitest galaktikateni
Aatomiosakestest taevakehadeni ulatuvad kaalu- ja massimõõtmised üle 57 suurusjärgu. Avastage massimõõtmise põnev maailm läbi kultuuride, alates iidsetest kaubandussüsteemidest kuni tänapäevase kvantfüüsikani, ja omandage teisendused 111 erineva ühiku vahel.
Kaal vs. mass: erinevuse mõistmine
Mass
Mass on aine kogus objektis. See on olemuslik omadus, mis ei muutu sõltuvalt asukohast.
SI-ühik: kilogramm (kg) - oli ainus SI põhiühik, mida määratleti füüsilise artefaktiga kuni 2019. aasta uuestimääratlemiseni
Omadus: skalaarne suurus, asukohast sõltumatu
70 kg kaaluval inimesel on 70 kg massi nii Maal, Kuul kui ka kosmoses
Kaal
Kaal on jõud, mida gravitatsioon massile avaldab. See varieerub sõltuvalt gravitatsioonivälja tugevusest.
SI-ühik: njuuton (N) - jõuühik, mis tuletatakse massist × kiirendus
Omadus: vektorsuurus, varieerub sõltuvalt gravitatsioonist (W = m × g)
70 kg kaaluv inimene kaalub Maal 687 N, kuid Kuul ainult 114 N (1/6 gravitatsioonist)
Igapäevakeeles kasutame mõistet „kaal“ mõlema kontseptsiooni kohta, kuid teaduslikult on need erinevad. See konverter tegeleb massiühikutega (kg, lb, oz), mida kaalud tegelikult mõõdavad. Tõelist kaalu mõõdetaks njuutonites.
Kaalu ja massi mõõtmise ajalooline areng
Iidsed kehast lähtuvad mõõdud (3000 eKr - 500 pKr)
Varased tsivilisatsioonid kasutasid kaalustandarditena seemneid, teri ja kehaosi. Odra terad olid märkimisväärselt ühtlased ja said paljude süsteemide aluseks.
- Mesopotaamia: seekel (180 odratera) - vanim dokumenteeritud kaalustandard
- Egiptuse: deben (91 g) ja qedet kulla, hõbeda ja vasega kauplemiseks
- Rooma: liiber (327 g) - sümboli 'lb' ja naela nime päritolu
- Piibli: talent (60 miini = 34 kg) templi varakambri ja kaubanduse jaoks
- Tera: üks odratera sai väikseimaks ühikuks kõigis kultuurides
Keskaegsed kuninglikud standardid (500 - 1700 pKr)
Kuningad ja gildid kehtestasid ametlikud kaalud, et vältida kaubanduses pettust. Kuninglikke standardeid hoiti pealinnades ja neid kontrollisid ametiasutused.
- Torni nael (ÜK, 1066): 350 g müntide vermimiseks, hoiti Londoni Toweris
- Troia nael (1400. aastad): 373 g väärismetallide jaoks, kasutatakse tänapäevalgi kulla/hõbeda jaoks
- Avoirdupois' nael (1300. aastad): 454 g üldiseks kaubanduseks, sai tänapäevaseks naelaks
- Stone (14 naela): Inglise kehakaaluühik, kasutatakse endiselt ÜK-s/Iirimaal
- Grain (64,8 mg): ainus ühik, mis on ühine kõigile kolmele süsteemile (troia, torni, avoirdupois)
Meetermõõdustiku revolutsioon (1795 - 1889)
Prantsuse revolutsioon lõi kilogrammi osana kümnendsüsteemist, mis põhines loodusel, mitte kuninglikul dekreedil.
- 1795: kilogramm defineeritakse kui 1 liitri (1 dm³) vee mass temperatuuril 4 °C
- 1799: luuakse plaatinast 'Kilogramme des Archives' etalonina
- 1875: Meetrileping – 17 riiki lepivad kokku meetermõõdustiku süsteemis
- 1879: Rahvusvaheline komitee kiidab heaks 40 riiklikku kilogrammi prototüüpi
- 1889: plaatina-iriidiumist 'Rahvusvaheline Kilogrammi Prototüüp' (IPK) saab maailmastandardiks
Artefakti ajastu: Le Grand K (1889 - 2019)
130 aastat oli kilogramm ainus SI-ühik, mida määratleti füüsilise objektiga – plaatina-iriidiumi sulamist silindriga, mida hoiti Pariisi lähedal asuvas varahoidlas.
- IPK hüüdnimega 'Le Grand K' - 39 mm kõrge, 39 mm läbimõõduga silinder
- Hoiustati kolme klaaskupli all kliimakontrolliga varahoidlas Sèvres'is, Prantsusmaal
- Võeti välja ainult 3-4 korda sajandis võrdlusteks
- Probleem: kaotas 100 aasta jooksul ~50 mikrogrammi (triiv koopiatest)
- Müsteerium: teadmata, kas IPK kaotas massi või koopiad kogusid seda
- Risk: kui see oleks kahjustada saanud, oleks kilogrammi definitsioon igaveseks kadunud
Kvant-uuestimääratlemine (2019 - tänapäev)
20. mail 2019 määratleti kilogramm uuesti Plancki konstandi abil, mis muudab selle reprodutseeritavaks kõikjal universumis.
- Uus definitsioon: h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J⋅s (Plancki konstant on täpselt fikseeritud)
- Kibble'i kaal (vati kaal): võrdleb mehaanilist võimsust elektrilise võimsusega
- Röntgenkristallide tihedus: loeb aatomeid ülipuhtas ränikeras
- Tulemus: kilogramm põhineb nüüd fundamentaalsetel konstantidel, mitte artefaktil
- Mõju: iga sobiva varustusega laboratoorium saab kilogrammi realiseerida
- Le Grand K on pensionil: nüüd on see muuseumieksponaat, mitte enam definitsioon
Miks see on oluline
2019. aasta uuestimääratlemine oli 140+ aasta pikkuse töö kulminatsioon ja esindab inimkonna kõige täpsemat mõõtesaavutust.
- Farmaatsia: täpsem ravimite doseerimine mikrogrammi skaalal
- Nanotehnoloogia: täpsed mõõtmised kvantarvutite komponentide jaoks
- Kosmos: universaalne standard planeetidevahelise teaduse jaoks
- Kaubandus: pikaajaline stabiilsus kaubandusele ja tootmisele
- Teadus: kõik SI-ühikud põhinevad nüüd looduse fundamentaalsetel konstantidel
Mäluabid ja kiired teisendustrikid
Lihtne peastarvutamine
- 2,2 reegel: 1 kg ≈ 2,2 naela (täpselt 2,20462, aga 2,2 on piisavalt lähedal)
- Pint on nael: 1 USA pint vett ≈ 1 nael (toatemperatuuril)
- 28-grammi reegel: 1 unts ≈ 28 g (täpselt 28,35, ümarda 28-le)
- Untsid naelteks: jaga 16-ga (16 untsi = 1 nael täpselt)
- Stone'i reegel: 1 stone = 14 naela (kehakaal Ühendkuningriigis)
- Karaadi konstant: 1 karaat = 200 mg = 0,2 g täpselt
Troia vs tavaline (Avoirdupois)
Troia untsid on RASkemad, kuid troia naelad on KERGEMAD - see ajab kõik segadusse!
- Troia unts: 31,1 g (raskem) - kulla, hõbeda, väärismetallide jaoks
- Tavaline unts: 28,3 g (kergem) - toidu, posti, üldiseks kasutamiseks
- Troia nael: 373 g = 12 troia untsi (kergem) - harva kasutatav
- Tavaline nael: 454 g = 16 untsi (raskem) - standardne nael
- Mälu trikk: 'Troia untsid on kohutavalt rasked, troia naelad on pisikesed'
Meetermõõdustiku süsteemi otseteed
- Iga meetriline eesliide on 1000×: mg → g → kg → tonn (jaga 1000-ga ülespoole minnes)
- Kilo = 1000: kilomeeter, kilogramm, kilodžaul kõik tähendavad ×1000
- Milli = 1/1000: millimeeter, milligramm, milliliiter kõik tähendavad ÷1000
- Vee reegel: 1 liiter vett = 1 kg (4 °C juures, täpselt algse definitsiooni järgi)
- Ruumala ja massi seos: 1 ml vett = 1 g (tihedus = 1 g/ml)
- Kehakaal: keskmine täiskasvanud inimene ≈ 70 kg ≈ 150 naela
Spetsialiseeritud ühikute meeldetuletused
- Karaat vs. karaat: karaat (ct) = kaal, karaat (kt) = kulla puhtus (ärge ajage segamini!)
- Grein: sama kõigis süsteemides (64,8 mg) - troia, avoirdupois, apteekri
- Punkt: 1/100 karaadist = 2 mg (väikeste teemantide jaoks)
- Pennyweight: 1/20 troia untsi = 1,55 g (ehtekaubandus)
- Aatommassiühik (amu): 1/12 süsinik-12 aatomist ≈ 1,66 × 10⁻²⁷ kg
- Tola: 11,66 g (India kullastandard, endiselt laialdaselt kasutusel)
Tavalised vead, mida vältida
- USA tonn (2000 naela) ≠ Ühendkuningriigi tonn (2240 naela) ≠ meetriline tonn (1000 kg = 2205 naela)
- Troia unts (31,1 g) > tavaline unts (28,3 g) - kulda kaalutakse erinevalt!
- Kuivade ja märgade mõõtmiste eristamine: ärge kaaluge jahu vedelikele mõeldud untsides
- Temperatuur on oluline: vee tihedus muutub temperatuuriga (mõjutab ml-de g-deks teisendamist)
- Karaat ≠ karaat: kaal vs puhtus (200 mg vs kulla %, täiesti erinev)
- Stone on ainult Ühendkuningriigis: ärge kasutage USA kontekstis (14 naela = 6,35 kg)
Kiired teisendamise näited
Peamised kaalu- ja massisüsteemid
Meetermõõdustik (SI)
Põhiühik: kilogramm (kg)
Kilogramm määratleti uuesti 2019. aastal Plancki konstandi abil, asendades 130-aastase rahvusvahelise kilogrammi prototüübi (Le Grand K). See tagab universaalse reprodutseeritavuse.
Kasutatakse ülemaailmselt teaduses, meditsiinis ja 195+ riigis igapäevases kaubanduses
- pikogrammDNA ja valgu analüüs, üksiku raku mass
- milligrammRavimid, vitamiinid, täpne meditsiiniline annustamine
- grammToidu koostisosad, ehted, väikeste esemete mõõtmised
- kilogrammInimese kehakaal, igapäevased esemed, teaduslik standard
- meetermõõdustiku tonnSõidukid, last, tööstuslikud materjalid, suuremahuline kaubandus
Briti / USA tavapärane
Põhiühik: nael (lb)
Määratletud täpselt kui 0,45359237 kg alates 1959. aasta rahvusvahelisest kokkuleppest. Kuigi see on „Briti“, on see nüüd määratletud meetermõõdustiku abil.
Ameerika Ühendriigid, mõned rakendused Ühendkuningriigis (kehakaal), lennundus kogu maailmas
- graanPüssirohi, kuulid, nooled, väärismetallid, ravimid
- untsToiduportsjonid, postisaadetised, väikesed pakid
- naelKehakaal, toiduained, igapäevased esemed USA-s/Ühendkuningriigis
- stoneInimese kehakaal Ühendkuningriigis ja Iirimaal
- tonn (USA/lühike)USA lühike tonn (2000 naela): sõidukid, suur last
- tonn (ÜK/pikk)Ühendkuningriigi pikk tonn (2240 naela): tööstuslik mahtuvus
Spetsialiseeritud mõõtesüsteemid
Troia süsteem
Väärismetallid ja -kivid
Keskaegsest Prantsusmaalt pärinev troia süsteem on väärismetallide kauplemise ülemaailmne standard. Kulla, hõbeda, plaatina ja pallaadiumi hinnad on noteeritud troia untsides.
- Troia unts (oz t) - 31,1034768 g: kulla/hõbeda hindade standardühik
- Troia nael (lb t) - 12 oz t: harva kasutatav, peamiselt ajalooline
- Pennyweight (dwt) - 1/20 oz t: ehete valmistamine, väikesed väärismetallide kogused
Troia unts on raskem kui tavaline unts (31,1 g vs 28,3 g), kuid troia nael on kergem kui tavaline nael (373 g vs 454 g)
Vääriskivid
Vääriskivid ja pärlid
Vääriskivide karaatsüsteem standardiseeriti rahvusvaheliselt 1907. aastal täpselt 200 mg-ni. Mitte segi ajada karaadiga (kulla puhtus).
- Karaat (ct) - 200 mg: teemandid, rubiinid, safiirid, smaragdid
- Punkt (pt) - 0,01 ct: teemantide suurus (50-punktine teemant = 0,5 karaati)
- Pärli grein - 50 mg: traditsiooniline pärlimõõtmine
Sõna „karaat“ pärineb jaanikaunaseemnetest, mida kasutati vanasti nende ühtlase massi tõttu vastukaaludena
Apteekri süsteem
Ajalooline farmaatsia
Kasutati sajandeid meditsiinis ja farmaatsias, kuni see 1960.–70. aastatel meetermõõdustikuga asendati. Põhineb troia kaaludel, kuid erinevate jaotustega.
- Skrupel - 20 greini: väikseim apteekri ühik
- Dramm (apteekri) - 3 skruplit: ravimite segamine
- Unts (apteekri) - 8 drammi: sama mis troia unts (31,1 g)
Sõna „skrupel“ tähendab ka moraalset muret, tõenäoliselt seetõttu, et apteekrid pidid hoolikalt mõõtma potentsiaalselt ohtlikke aineid
Igapäevased kaalu etalonid
| Objekt | Tüüpiline kaal | Märkused |
|---|---|---|
| Krediitkaart | 5 g | ISO/IEC 7810 standard |
| USA nikkelmünt | 5 g | Täpselt 5.000 g |
| AA patarei | 23 g | Alkaline tüüp |
| Golfipall | 45.9 g | Ametlik maksimum |
| Kanamuna (suur) | 50 g | Koorega |
| Tennisepall | 58 g | ITF standard |
| Kaardipakk | 94 g | Standardne 52-kaardine pakk |
| Pesapall | 145 g | MLB standard |
| iPhone 14 | 172 g | Tüüpiline nutitelefon |
| Jalgpall | 450 g | FIFA standard |
| Telliskivi (standardne) | 2.3 kg | USA ehitustelliskivi |
| Gallon vett | 3.79 kg | USA gallon |
| Bowlingupall | 7.3 kg | 16 naela maksimum |
| Autorehv | 11 kg | Sõiduauto |
| Mikrolaineahi | 15 kg | Tüüpiline lauapealne |
Põnevad faktid kaalu ja massi kohta
Le Grand K salapärane kaalukaotus
Rahvusvaheline kilogrammi prototüüp (Le Grand K) kaotas 100 aasta jooksul võrreldes oma koopiatega ligikaudu 50 mikrogrammi. Teadlased ei teinud kunagi kindlaks, kas prototüüp kaotas massi või koopiad kogusid seda – see müsteerium aitas kaasa 2019. aasta kvant-uuestimääratlemisele.
Miks troia untsid kulla jaoks?
Troia kaalud pärinevad Prantsusmaalt Troyes'st, olulisest keskaegsest kaubanduslinnast. Troia unts (31,1 g) on raskem kui tavaline unts (28,3 g), kuid troia nael (373 g) on kergem kui tavaline nael (454 g), sest troia süsteem kasutab 12 untsi naela kohta, samas kui avoirdupois kasutab 16 untsi naela kohta.
Tera, mis ühendas süsteeme
Grein (64,8 mg) on AINUS ühik, mis on täpselt sama troia, avoirdupois' ja apteekri süsteemides. See põhines algselt ühel odrateral, mis teeb sellest ühe inimkonna vanima standardiseeritud mõõtmise.
Sinu kaal Kuul
Kuul kaaluksite 1/6 oma maapealsest kaalust (jõud oleks väiksem), kuid teie mass oleks identne. 70 kg kaaluv inimene kaalub Maal 687 N, kuid Kuul ainult 114 N – ometi on tema mass endiselt 70 kg.
Kilogramm muutub kvantseks
20. mail 2019 (ülemaailmne metroloogiapäev) määratleti kilogramm uuesti Plancki konstandi (h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J⋅s) abil. See muudab kilogrammi reprodutseeritavaks kõikjal universumis, lõpetades 130-aastase sõltuvuse füüsilisest artefaktist.
Karaat jaanikaunaseemnetest
Karaat (200 mg) on saanud oma nime jaanikaunaseemnetest, mida iidsed kaupmehed kasutasid vastukaaludena nende märkimisväärselt ühtlase massi tõttu. Sõna „karaat“ pärineb kreekakeelsest sõnast „keration“ (jaanikaunaseeme).
Stone elab endiselt
Stone (14 naela = 6,35 kg) on endiselt levinud kehakaalu mõõtühik Ühendkuningriigis ja Iirimaal. See pärineb keskaegsest Inglismaalt, kus kaupmehed kasutasid kaupade kaalumiseks standardiseeritud kive. „Stone“ oli sõna otseses mõttes kaalumiseks hoitud kivi!
Vee täiuslik suhe
Meetermõõdustiku süsteem loodi nii, et 1 liiter vett = 1 kilogramm (4 °C juures). See kaunis seos tähendab, et 1 milliliiter vett = 1 gramm, mis teeb veepõhiste arvutuste puhul mahu ja massi vahelised teisendused tühiseks.
Teaduslikud massiühikud: kvarkidest galaktikateni
Teadus nõuab massimõõtmisi üle 57 suurusjärgu – subatoomilistest osakestest taevakehadeni.
Aatomiskaala
- Aatommassiühik (u/amu)1/12 süsinik-12 aatomi massist (1,66 × 10⁻²⁷ kg). Hädavajalik keemia, tuumafüüsika ja molekulaarbioloogia jaoks.
- Dalton (Da)Sama mis amu. Kilodaltonit (kDa) kasutatakse valkude puhul: insuliin on 5,8 kDa, hemoglobiin on 64,5 kDa.
- Osakeste massidElektron: 9,109 × 10⁻³¹ kg | Prooton: 1,673 × 10⁻²⁷ kg | Neutron: 1,675 × 10⁻²⁷ kg (CODATA 2018 väärtused)
Astronoomiline skaala
- Maa mass (M⊕)5,972 × 10²⁴ kg – kasutatakse maapealsete eksoplaneetide ja kuude võrdlemiseks
- Päikese mass (M☉)1,989 × 10³⁰ kg – standard tähemasside, mustade aukude ja galaktiliste mõõtmiste jaoks
Plancki mass
Massi kvant kvantmehaanikas, mis on tuletatud fundamentaalsetest konstantidest.
2,176434 × 10⁻⁸ kg ≈ 21,76 mikrogrammi – umbes kirbu muna mass (CODATA 2018)
Olulised hetked kaalumise ajaloos
~3000 eKr
Mesopotaamia seekel (180 odratera) saab esimeseks dokumenteeritud standardiseeritud kaaluks
~2000 eKr
Egiptuse debenit (91g) kasutati väärismetallide ja vasega kauplemiseks
~1000 eKr
Piibli talent (34 kg) ja seekel (11,4g) kehtestati templi ja kaubanduse jaoks
~500 eKr
Kreeka miin (431g) ja talent (25,8 kg) standardiseeriti linnriikides
~300 eKr
Loodi Rooma liiber (327g) – lühendi 'lb' ja tänapäevase naela päritolu
1066 pKr
Inglismaal kehtestati müntide vermimiseks Toweri nael (350g)
~1300 pKr
Tekkis avoirdupois-süsteem üldiseks kaubanduseks (tänapäevane nael = 454g)
~1400 pKr
Troia süsteem standardiseeriti väärismetallide jaoks (troia unts = 31,1g)
1795
Prantsuse revolutsioon loob kilogrammi kui 1 liitri vee massi temperatuuril 4°C
1799
Luuakse 'Kilogramme des Archives' (plaatinasilinder) esimese füüsilise standardina
1875
17 riiki allkirjastavad Meetrilepingu, millega kehtestatakse rahvusvaheline meetermõõdustik
1889
Rahvusvaheline kilogrammi prototüüp (IPK / Le Grand K) saab maailmastandardiks
1959
Rahvusvaheline jardi ja naela kokkulepe: 1 nael defineeritakse täpselt kui 0,45359237 kg
1971
Ühendkuningriik võtab ametlikult kasutusele meetermõõdustiku (kuigi stone püsib kehakaalu puhul)
2011
BIPM otsustab kilogrammi uuesti määratleda fundamentaalsete konstantide abil
2019 20. mai
Kilogramm määratletakse uuesti Plancki konstandi abil – 'Le Grand K' läheb pensionile pärast 130 aastat
2019 - tänapäev
Kõik SI-ühikud põhinevad nüüd looduse fundamentaalsetel konstantidel – füüsilisi artefakte pole
Massiskaala: kvantidest kosmiliseks
Esinduslikud massiskaalad
| Skaala / mass | Esinduslikud ühikud | Tüüpilised kasutusalad | Näited |
|---|---|---|---|
| 2.176 × 10⁻⁸ kg | Plancki mass | Teoreetiline füüsika, kvantgravitatsioon | Plancki skaala mõtteeksperimendid |
| 1.66 × 10⁻²⁷ kg | Aatommassiühik (u), dalton (Da) | Aatomi- ja molekulmassid | Süsinik-12 = 12 u; prooton ≈ 1.007 u |
| 1 × 10⁻⁹ kg | Mikrogramm (µg) | Farmakoloogia, jälgede analüüs | D-vitamiini annus ≈ 25 µg |
| 1 × 10⁻⁶ kg | Milligramm (mg) | Meditsiin, laboritöö | Tableti annus 325 mg |
| 1 × 10⁻³ kg | Gramm (g) | Toit, ehted, väikesed esemed | Kirjaklamber ≈ 1 g |
| 1 × 10⁰ kg | Kilogramm (kg) | Igapäevased esemed, kehakaal | Sülearvuti ≈ 1,3 kg |
| 1 × 10³ kg | Meetriline tonn (t), megagramm (Mg) | Sõidukid, laevandus, tööstus | Väike auto ≈ 1,3 t |
| 1 × 10⁶ kg | Gigagramm (Gg) | Linnasuurune logistika, heitkogused | Kaubalaeva laadung ≈ 100–200 Gg |
| 5.972 × 10²⁴ kg | Maa mass (M⊕) | Planeediteadus | Maa = 1 M⊕ |
| 1.989 × 10³⁰ kg | Päikese mass (M☉) | Tähe-/galaktikaastronoomia | Päike = 1 M☉ |
Kultuurilised ja piirkondlikud kaaluühikud
Traditsioonilised mõõtesüsteemid peegeldavad inimkaubanduse ja kultuuri rikkalikku mitmekesisust. Paljud neist on endiselt igapäevases kasutuses koos meetermõõdustiku süsteemidega.
Ida-Aasia ühikud
- Catty/Jin (斤) - 604,79 g: Hiina, Taiwani, Hongkongi, Kagu-Aasia turud
- Kin (斤) - 600 g: Jaapan, meetermõõdustikuga ühtlustatud catty ekvivalent
- Tahil/Tael (両) - 37,8 g: Hongkongi kullakaubandus, traditsiooniline meditsiin
- Picul/Dan (担) - 60,5 kg: põllumajandustooted, puistekaubad
- Viss (ပိဿ) - 1,63 kg: Myanmari turud ja kaubandus
India subkontinent
- Tola (तोला) - 11,66 g: kuldehted, traditsiooniline meditsiin, endiselt laialdaselt kasutusel
- Seer (सेर) - 1,2 kg: piirkondlikud turud, varieerub asukohast sõltuvalt
- Maund (मन) - 37,32 kg: põllumajandustooted, hulgikaubandus
Tola on endiselt kullakaubanduse standard Indias, Pakistanis, Nepalis ja Bangladeshis
Ajaloolised Euroopa ühikud
- Livre - 489,5 g: Prantsuse nael (eelmeetriline)
- Pfund - 500 g: Saksa nael (nüüd meetermõõdustikuga ühtlustatud)
- Pud (пуд) - 16,38 kg: Vene traditsiooniline kaal
- Funt (фунт) - 409,5 g: Vene nael
Hispaania ja Ladina-Ameerika
- Arroba (@) - 11,5 kg: Hispaania, Ladina-Ameerika (vein, õli, teravili)
- Libra - 460 g: Hispaania/Portugali nael
- Quintal - 46 kg: puistepõllumajandustooted, 4 arroba't
Iidsed ja ajaloolised kaalusüsteemid
Arheoloogilised tõendid ja ajaloolised tekstid paljastavad keerukaid kaalusüsteeme, mida kasutati iidses kaubanduses, maksustamises ja andamites.
Piibli kaalud
- Gerah (גרה) - 0,57 g: väikseim ühik, 1/20 seeklit
- Bekah (בקע) - 5,7 g: pool seeklit, templimaks
- Seekel (שקל) - 11,4 g: iidne valuuta ja kaalustandard
Pühakoja seekel oli täpne kaalustandard, mida templivõimud pidasid religioossete annetuste ja kaubandusliku õigluse tagamiseks
Vana-Kreeka
- Miin (μνᾶ) - 431 g: kaubanduse ja äri kaal, 100 drahmi
- Talent (τάλαντον) - 25,8 kg: suured tehingud, andam, 60 miini
Talent vastas ligikaudu vee massile, mis oli vajalik amfora (26 liitrit) täitmiseks
Vana-Rooma
- As - 327 mg: pronksmünt, väikseim praktiline kaal
- Uncia - 27,2 g: 1/12 liibrit, 'untsi' ja 'tolli' päritolu
- Libra - 327 g: Rooma nael, 'lb' lühendi päritolu
Liiber jagati 12 unciaks, mis kehtestas kaheteistkümnendsüsteemi (alus 12) traditsiooni, mida näeme naeltes/untsides ja jalgades/tollides
Praktilised rakendused erinevates tööstusharudes
Kulinaariakunst
Retseptide täpsus varieerub piirkonniti: USA kasutab tasse/naelu, Euroopa kasutab gramme, professionaalsed köögid kasutavad konsistentsi tagamiseks gramme/untse.
- Küpsetamine: 1% viga pärmis võib rikkuda leiva (grammid on hädavajalikud)
- Portsjonite kontroll: 4 untsi (113 g) liha, 2 untsi (57 g) juustuportsjonid
- Molekulaargastronoomia: milligrammi täpsus geelistuvate ainete jaoks
Farmaatsia
Meditsiiniline annustamine nõuab äärmist täpsust. Milligrammised vead võivad olla surmavad; mikrogrammi täpsus päästab elusid.
- Tabletid: aspiriin 325 mg, D-vitamiin 1000 RÜ (25 µg)
- Süstid: insuliini mõõdetakse ühikutes, epinefriini annused 0,3–0,5 mg
- Pediaatria: annustamine kehakaalu kilogrammi kohta (nt 10 mg/kg)
Transport ja logistika
Kaal määrab saatmiskulud, sõiduki mahutavuse ja tollimaksud. Sageli rakendatakse mõõtmelist kaalu (mahukaalu).
- Lennutransport: tasu kilogrammi kohta, täpne kaal on kütusearvutuste jaoks ülioluline
- Post: USPS untsid, Euroopas grammid, rahvusvaheliselt kilogrammid
- Konteinervedude: meetrilised tonnid (1000 kg) lastimahtuvuse jaoks
Ehted ja väärismetallid
Troia untsid metallidele, karaadid kividele. Täpne kaalumine määrab tuhandete dollarite väärtuse.
- Kuld: kaubeldakse troia untsides (oz t), puhtus karaatides (mitte karaatides)
- Teemandid: hinnastatakse eksponentsiaalselt karaatkaalu järgi (1 ct vs 2 ct)
- Pärlid: mõõdetakse greinides (50 mg) või mommedes (3,75 g) Jaapanis
Laboriteadus
Analüütiline keemia nõuab täpsust milligrammidest mikrogrammideni. Kaalud on kalibreeritud 0,0001 g täpsusega.
- Keemiline analüüs: milligrammised proovid, puhtus 99,99%
- Bioloogia: mikrogrammised DNA/valgu proovid, nanogrammi tundlikkus
- Metroloogia: esmaseid standardeid hoitakse riiklikes laborites (±0,000001 g)
Tööstuslogistika
Toorainest valmistoodeteni määrab kaal saatmiskulud, sõiduki valiku ja käitlemisnõuded.
- Veoautotransport: USA-s 80 000 naela piirang, Euroopas 40 000 kg (44 tonni)
- Lennundus: reisijate + pagasi kaal mõjutab kütusearvutusi
- Tootmine: komponentide kaalud ehitusinseneriteaduse jaoks
Põllumajandus ja talupidamine
Kaalumised on kriitilise tähtsusega saagikuse, loomakasvatuse juhtimise, toorainekaubanduse ja toiduainete jaotamise jaoks.
- Teraviljakaubandus: buššeli kaalud (nisu 60 naela, mais 56 naela, sojaoad 60 naela)
- Loomakasvatus: loomade kaalud määravad turuväärtuse ja ravimite annustamise
- Väetised: kasutuskogused kg/hektari või naela/aakri kohta
Fitness ja sport
Kehakaalu jälgimine, varustuse standardid ja võistluskaalukategooriad nõuavad täpset mõõtmist.
- Kaalukategooriad: poks/MMA naeltes (USA) või kilogrammides (rahvusvaheline)
- Kehakoostis: lihas-/rasvamassi muutuste jälgimine 0,1 kg täpsusega
- Varustus: standardiseeritud kangikettad (20 kg/45 naela, 10 kg/25 naela)
Teisendusvalemid
Kahe suvalise ühiku A ja B puhul on väärtus_B = väärtus_A × (baasi_A ÷ baasi_B). Meie konverter kasutab baasina kilogrammi (kg).
| Paar | Valem | Näide |
|---|---|---|
| kg ↔ g | g = kg × 1000; kg = g ÷ 1000 | 2,5 kg → 2500 g |
| lb ↔ kg | kg = lb × 0,45359237; lb = kg ÷ 0,45359237 | 150 lb → 68,0389 kg |
| oz ↔ g | g = oz × 28,349523125; oz = g ÷ 28,349523125 | 16 oz → 453,592 g |
| st ↔ kg | kg = st × 6,35029318; st = kg ÷ 6,35029318 | 10 st → 63,5029 kg |
| t ↔ kg (meetriline tonn) | kg = t × 1000; t = kg ÷ 1000 | 2,3 t → 2300 kg |
| USA tonn ↔ kg | kg = USA tonn × 907,18474; USA tonn = kg ÷ 907,18474 | 1,5 USA tonni → 1360,777 kg |
| ÜK tonn ↔ kg | kg = ÜK tonn × 1016,0469088; ÜK tonn = kg ÷ 1016,0469088 | 1 ÜK tonn → 1016,047 kg |
| karaat ↔ g | g = ct × 0,2; ct = g ÷ 0,2 | 2,5 ct → 0,5 g |
| grein ↔ g | g = gr × 0,06479891; gr = g ÷ 0,06479891 | 100 gr → 6,4799 g |
| troia unts ↔ g | g = oz t × 31,1034768; oz t = g ÷ 31,1034768 | 3 oz t → 93,310 g |
| lb ↔ oz | oz = lb × 16; lb = oz ÷ 16 | 2 lb → 32 oz |
| mg ↔ g | mg = g × 1000; g = mg ÷ 1000 | 2500 mg → 2,5 g |
Kõik ühikute teisendamise valemid
| Kategooria | Ühik | Kilogrammiks | Kilogrammidest | Grammiks |
|---|---|---|---|---|
| SI / Meetriline | kilogramm | kg = value × 1 | value = kg ÷ 1 | g = value × 1000 |
| SI / Meetriline | gramm | kg = value × 0.001 | value = kg ÷ 0.001 | g = value × 1 |
| SI / Meetriline | milligramm | kg = value × 0.000001 | value = kg ÷ 0.000001 | g = value × 0.001 |
| SI / Meetriline | mikrogramm | kg = value × 1e-9 | value = kg ÷ 1e-9 | g = value × 0.000001 |
| SI / Meetriline | nanogramm | kg = value × 1e-12 | value = kg ÷ 1e-12 | g = value × 1e-9 |
| SI / Meetriline | pikogramm | kg = value × 1e-15 | value = kg ÷ 1e-15 | g = value × 1e-12 |
| SI / Meetriline | meetermõõdustiku tonn | kg = value × 1000 | value = kg ÷ 1000 | g = value × 1e+6 |
| SI / Meetriline | kvintaal | kg = value × 100 | value = kg ÷ 100 | g = value × 100000 |
| SI / Meetriline | sentigramm | kg = value × 0.00001 | value = kg ÷ 0.00001 | g = value × 0.01 |
| SI / Meetriline | detsigramm | kg = value × 0.0001 | value = kg ÷ 0.0001 | g = value × 0.1 |
| SI / Meetriline | dekagramm | kg = value × 0.01 | value = kg ÷ 0.01 | g = value × 10 |
| SI / Meetriline | hektogramm | kg = value × 0.1 | value = kg ÷ 0.1 | g = value × 100 |
| SI / Meetriline | megagramm | kg = value × 1000 | value = kg ÷ 1000 | g = value × 1e+6 |
| SI / Meetriline | gigagramm | kg = value × 1e+6 | value = kg ÷ 1e+6 | g = value × 1e+9 |
| SI / Meetriline | teragramm | kg = value × 1e+9 | value = kg ÷ 1e+9 | g = value × 1e+12 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | nael | kg = value × 0.45359237 | value = kg ÷ 0.45359237 | g = value × 453.59237 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | unts | kg = value × 0.028349523125 | value = kg ÷ 0.028349523125 | g = value × 28.349523125 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | tonn (USA/lühike) | kg = value × 907.18474 | value = kg ÷ 907.18474 | g = value × 907184.74 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | tonn (ÜK/pikk) | kg = value × 1016.0469088 | value = kg ÷ 1016.0469088 | g = value × 1.016047e+6 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | stone | kg = value × 6.35029318 | value = kg ÷ 6.35029318 | g = value × 6350.29318 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | drahm | kg = value × 0.00177184519531 | value = kg ÷ 0.00177184519531 | g = value × 1.77184519531 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | graan | kg = value × 0.00006479891 | value = kg ÷ 0.00006479891 | g = value × 0.06479891 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | hundredweight (USA) | kg = value × 45.359237 | value = kg ÷ 45.359237 | g = value × 45359.237 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | hundredweight (ÜK) | kg = value × 50.80234544 | value = kg ÷ 50.80234544 | g = value × 50802.34544 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | veerand (USA) | kg = value × 11.33980925 | value = kg ÷ 11.33980925 | g = value × 11339.80925 |
| Impeeriumi / USA tavapärane | veerand (ÜK) | kg = value × 12.70058636 | value = kg ÷ 12.70058636 | g = value × 12700.58636 |
| Troi süsteem | troiunts | kg = value × 0.0311034768 | value = kg ÷ 0.0311034768 | g = value × 31.1034768 |
| Troi süsteem | troinael | kg = value × 0.3732417216 | value = kg ÷ 0.3732417216 | g = value × 373.2417216 |
| Troi süsteem | pennyweight | kg = value × 0.00155517384 | value = kg ÷ 0.00155517384 | g = value × 1.55517384 |
| Troi süsteem | graan (troi) | kg = value × 0.00006479891 | value = kg ÷ 0.00006479891 | g = value × 0.06479891 |
| Troi süsteem | mite | kg = value × 0.00000323995 | value = kg ÷ 0.00000323995 | g = value × 0.00323995 |
| Apteegi süsteem | nael (apteegi) | kg = value × 0.3732417216 | value = kg ÷ 0.3732417216 | g = value × 373.2417216 |
| Apteegi süsteem | unts (apteegi) | kg = value × 0.0311034768 | value = kg ÷ 0.0311034768 | g = value × 31.1034768 |
| Apteegi süsteem | drahm (apteegi) | kg = value × 0.003887934636 | value = kg ÷ 0.003887934636 | g = value × 3.887934636 |
| Apteegi süsteem | skruupul (apteegi) | kg = value × 0.001295978212 | value = kg ÷ 0.001295978212 | g = value × 1.295978212 |
| Apteegi süsteem | graan (apteegi) | kg = value × 0.00006479891 | value = kg ÷ 0.00006479891 | g = value × 0.06479891 |
| Vääriskivid | karaat | kg = value × 0.0002 | value = kg ÷ 0.0002 | g = value × 0.2 |
| Vääriskivid | punkt | kg = value × 0.000002 | value = kg ÷ 0.000002 | g = value × 0.002 |
| Vääriskivid | pärligraan | kg = value × 0.00005 | value = kg ÷ 0.00005 | g = value × 0.05 |
| Vääriskivid | momme | kg = value × 0.00375 | value = kg ÷ 0.00375 | g = value × 3.75 |
| Vääriskivid | tola | kg = value × 0.0116638125 | value = kg ÷ 0.0116638125 | g = value × 11.6638125 |
| Vääriskivid | baht | kg = value × 0.01519952 | value = kg ÷ 0.01519952 | g = value × 15.19952 |
| Teaduslik / Aatomi | aatommassiühik | kg = value × 1.660539e-27 | value = kg ÷ 1.660539e-27 | g = value × 1.660539e-24 |
| Teaduslik / Aatomi | dalton | kg = value × 1.660539e-27 | value = kg ÷ 1.660539e-27 | g = value × 1.660539e-24 |
| Teaduslik / Aatomi | kilodalton | kg = value × 1.660539e-24 | value = kg ÷ 1.660539e-24 | g = value × 1.660539e-21 |
| Teaduslik / Aatomi | elektroni mass | kg = value × 9.109384e-31 | value = kg ÷ 9.109384e-31 | g = value × 9.109384e-28 |
| Teaduslik / Aatomi | prootoni mass | kg = value × 1.672622e-27 | value = kg ÷ 1.672622e-27 | g = value × 1.672622e-24 |
| Teaduslik / Aatomi | neutroni mass | kg = value × 1.674927e-27 | value = kg ÷ 1.674927e-27 | g = value × 1.674927e-24 |
| Teaduslik / Aatomi | Plancki mass | kg = value × 2.176434e-8 | value = kg ÷ 2.176434e-8 | g = value × 0.00002176434 |
| Teaduslik / Aatomi | Maa mass | kg = value × 5.972200e+24 | value = kg ÷ 5.972200e+24 | g = value × 5.972200e+27 |
| Teaduslik / Aatomi | päikese mass | kg = value × 1.988470e+30 | value = kg ÷ 1.988470e+30 | g = value × 1.988470e+33 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | catty (Hiina) | kg = value × 0.60478982 | value = kg ÷ 0.60478982 | g = value × 604.78982 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | catty (Jaapan) | kg = value × 0.60478982 | value = kg ÷ 0.60478982 | g = value × 604.78982 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | kin (Jaapan) | kg = value × 0.6 | value = kg ÷ 0.6 | g = value × 600 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | kan (Jaapan) | kg = value × 3.75 | value = kg ÷ 3.75 | g = value × 3750 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | seer (India) | kg = value × 1.2 | value = kg ÷ 1.2 | g = value × 1200 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | maund (India) | kg = value × 37.3242 | value = kg ÷ 37.3242 | g = value × 37324.2 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | tahil | kg = value × 0.0377994 | value = kg ÷ 0.0377994 | g = value × 37.7994 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | picul | kg = value × 60.47898 | value = kg ÷ 60.47898 | g = value × 60478.98 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | viss (Myanmar) | kg = value × 1.632932532 | value = kg ÷ 1.632932532 | g = value × 1632.932532 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | tical | kg = value × 0.01519952 | value = kg ÷ 0.01519952 | g = value × 15.19952 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | arroba | kg = value × 11.502 | value = kg ÷ 11.502 | g = value × 11502 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | kvintaal (Hispaania) | kg = value × 46.009 | value = kg ÷ 46.009 | g = value × 46009 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | libra | kg = value × 0.46009 | value = kg ÷ 0.46009 | g = value × 460.09 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | onza | kg = value × 0.02876 | value = kg ÷ 0.02876 | g = value × 28.76 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | livre (Prantsusmaa) | kg = value × 0.4895 | value = kg ÷ 0.4895 | g = value × 489.5 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | puud (Venemaa) | kg = value × 16.3804964 | value = kg ÷ 16.3804964 | g = value × 16380.4964 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | funt (Venemaa) | kg = value × 0.40951241 | value = kg ÷ 0.40951241 | g = value × 409.51241 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | lod (Venemaa) | kg = value × 0.01277904 | value = kg ÷ 0.01277904 | g = value × 12.77904 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | pfund (Saksamaa) | kg = value × 0.5 | value = kg ÷ 0.5 | g = value × 500 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | zentner (Saksamaa) | kg = value × 50 | value = kg ÷ 50 | g = value × 50000 |
| Piirkondlik / Kultuuriline | unze (Saksamaa) | kg = value × 0.03125 | value = kg ÷ 0.03125 | g = value × 31.25 |
| Vana / Ajalooline | talent (Kreeka) | kg = value × 25.8 | value = kg ÷ 25.8 | g = value × 25800 |
| Vana / Ajalooline | talent (Rooma) | kg = value × 32.3 | value = kg ÷ 32.3 | g = value × 32300 |
| Vana / Ajalooline | mina (Kreeka) | kg = value × 0.43 | value = kg ÷ 0.43 | g = value × 430 |
| Vana / Ajalooline | mina (Rooma) | kg = value × 0.5385 | value = kg ÷ 0.5385 | g = value × 538.5 |
| Vana / Ajalooline | seekel (piibli) | kg = value × 0.01142 | value = kg ÷ 0.01142 | g = value × 11.42 |
| Vana / Ajalooline | bekah | kg = value × 0.00571 | value = kg ÷ 0.00571 | g = value × 5.71 |
| Vana / Ajalooline | gerah | kg = value × 0.000571 | value = kg ÷ 0.000571 | g = value × 0.571 |
| Vana / Ajalooline | as (Rooma) | kg = value × 0.000327 | value = kg ÷ 0.000327 | g = value × 0.327 |
| Vana / Ajalooline | uncia (Rooma) | kg = value × 0.02722 | value = kg ÷ 0.02722 | g = value × 27.22 |
| Vana / Ajalooline | libra (Rooma) | kg = value × 0.32659 | value = kg ÷ 0.32659 | g = value × 326.59 |
Parimad praktikad kaalu teisendamiseks
Parimad praktikad teisendamiseks
- Tea oma täpsust: toiduvalmistamine talub 5% viga, ravimid vajavad 0,1%
- Mõista konteksti: kehakaal stone'ides (ÜK) või naeltes (USA) vs kg (teaduslik)
- Kasuta sobivaid ühikuid: karaate vääriskivide, troia untse kulla, tavalisi untse toidu jaoks
- Kontrolli piirkondlikke standardeid: USA tonn (2000 naela) vs ÜK tonn (2240 naela) vs meetriline tonn (1000 kg)
- Kontrolli ravimite annustamist: kontrolli alati kaks korda mg vs µg (1000-kordne erinevus!)
- Arvesta tihedusega: 1 nael sulgi = 1 nael tina massi, mitte mahu poolest
Tavalised vead, mida vältida
- Troia untsi (31,1 g) ja tavalise untsi (28,3 g) segiajamine – 10% viga
- Vale tonni kasutamine: saatmine Ühendkuningriiki USA tonnides (10% alakaal)
- Karaadi (200 mg vääriskivi kaal) ja karaadi (kulla puhtus) segiajamine – täiesti erinevad!
- Kümnendkohavead: 1,5 kg ≠ 1 nael 5 untsi (see on 3 naela 4,9 untsi)
- Eeldades, et nael = 500 g (see on 453,59 g, 10% viga)
- Unustades, et stone'id on 14 naela, mitte 10 naela (Ühendkuningriigi kehakaal)
Kaal ja mass: korduma kippuvad küsimused
Mis vahe on kaalul ja massil?
Mass on aine kogus (kg); kaal on gravitatsioonijõud sellele massile (njuutonid). Kaalud näitavad tavaliselt massiühikuid, kalibreerides Maa gravitatsiooni järgi.
Miks on kaks erinevat untsi (oz ja troia oz)?
Tavaline unts on 28,349523125 g (1/16 naela). Väärismetallide jaoks kasutatav troia unts on 31,1034768 g. Ärge kunagi ajage neid segamini.
Kas USA tonn on sama mis Ühendkuningriigi tonn või meetriline tonn?
Ei. USA (lühike) tonn = 2000 naela (907,18474 kg). Ühendkuningriigi (pikk) tonn = 2240 naela (1016,0469 kg). Meetriline tonn (tonne, t) = 1000 kg.
Mis vahe on karaadil ja karaadil?
Karaat (ct) on vääriskivide massiühik (200 mg). Karaat (K) mõõdab kulla puhtust (24K = puhas kuld).
Kuidas vältida mg ja µg vigu?
Kontrollige alati ühiku sümbolit. 1 mg = 1000 µg. Meditsiinis kirjutatakse mikrogrammid mõnikord eksliku lugemise ohu vähendamiseks mcg.
Kas vannitoakaalud mõõdavad kaalu või massi?
Nad mõõdavad jõudu ja kuvavad massi, eeldades standardset gravitatsiooni (≈9,80665 m/s²). Kuul näitaks sama kaal teistsugust väärtust, kui seda poleks uuesti kalibreeritud.
Miks juveliirid kasutavad troia untse ja karaate?
Traditsioon ja rahvusvahelised standardid: väärismetallide kaubanduses kasutatakse troia untse; vääriskivid kasutavad peenema eraldusvõime jaoks karaate.
Millist ühikut peaksin saatmispakkumiste jaoks kasutama?
Rahvusvaheline kaubavedu noteeritakse tavaliselt kilogrammides või meetrilistes tonnides. Kontrollige, kas pakkidele kehtivad mõõtmelise kaalu reeglid.
Täielik Tööriistade Kataloog
Kõik 71 tööriista, mis on UNITSis saadaval