Painon ja Massan Muunnin

Paino ja massa: Atomeista galakseihin

Atomipartikkeleista taivaankappaleisiin, painon ja massan mittaukset kattavat 57 suuruusluokkaa. Tutustu massanmittauksen kiehtovaan maailmaan eri kulttuureissa, muinaisista kaupankäyntijärjestelmistä nykyaikaiseen kvanttifysiikkaan, ja hallitse muunnokset 111 eri yksikön välillä.

Tietoa tästä työkalusta
Tämä työkalu muuntaa massayksiköiden välillä (kg, lb, oz, troijaunssi, karaatti, atomimassayksikkö ja yli 100 muuta). Vaikka yleisesti sanomme 'paino', useimmat vaa'at mittaavat itse asiassa massaa. Todellinen paino mitataan newtoneina (voima), mutta tämä muunnin käsittelee massayksiköitä, joita käytämme päivittäin metrisissä, brittiläisissä, troijalaisissa, apteekkari-, tieteellisissä, alueellisissa ja muinaisissa mittajärjestelmissä.

Paino vs. massa: Ymmärrä ero

Massa

Massa on aineen määrä kappaleessa. Se on sisäsyntyinen ominaisuus, joka ei muutu sijainnin mukaan.

SI-yksikkö: Kilogramma (kg) - oli ainoa SI-perusyksikkö, joka määriteltiin fyysisellä esineellä vuoteen 2019 uudelleenmäärittelyyn asti

Ominaisuus: Skalaarisuure, muuttumaton eri paikoissa

70 kg painavalla henkilöllä on 70 kg massaa Maassa, Kuussa tai avaruudessa

Paino

Paino on voima, jonka painovoima kohdistaa massaan. Se vaihtelee painovoimakentän voimakkuuden mukaan.

SI-yksikkö: Newton (N) - voiman yksikkö, joka on johdettu massasta × kiihtyvyys

Ominaisuus: Vektorisuure, vaihtelee painovoiman mukaan (W = m × g)

70 kg painava henkilö painaa Maassa 687 N, mutta Kuussa vain 114 N (1/6 painovoima)

Keskeinen oivallus

Arkikielessä käytämme sanaa 'paino' molemmista käsitteistä, mutta tieteellisesti ne ovat erillisiä. Tämä muunnin käsittelee massayksiköitä (kg, lb, oz), joita vaa'at itse asiassa mittaavat. Todellinen paino mitattaisiin newtoneina.

Painon ja massan mittauksen historiallinen kehitys

Muinaiset kehoon perustuvat mitat (3000 eaa. - 500 jaa.)

Varhaiset sivilisaatiot käyttivät siemeniä, jyviä ja kehonosia painostandardeina. Ohranjyvät olivat huomattavan tasalaatuisia ja niistä tuli monien järjestelmien perusta.

  • Mesopotamialainen: Sekeli (180 ohranjyvää) - vanhin dokumentoitu painostandardi
  • Egyptiläinen: Deben (91 g) ja qedet kullan, hopean ja kuparin kaupassa
  • Roomalainen: Libra (327 g) - 'lb'-symbolin ja punta-nimen alkuperä
  • Raamatullinen: Talentti (60 miinaa = 34 kg) temppelin aarrekammioon ja kaupankäyntiin
  • Jyvä: Yhdestä ohranjyvästä tuli pienin yksikkö kaikissa kulttuureissa

Keskiaikaiset kuninkaalliset standardit (500 - 1700 jaa.)

Kuninkaat ja killat perustivat virallisia painoja estääkseen petoksia kaupassa. Kuninkaallisia standardeja säilytettiin pääkaupungeissa ja viranomaiset tarkastivat ne.

  • Tower Pound (Iso-Britannia, 1066): 350 g kolikoiden lyömiseen, säilytettiin Lontoon Towerissa
  • Troijan naula (1400-luku): 373 g jalometalleille, käytetään edelleen kullan/hopean yhteydessä
  • Avoirdupois-naula (1300-luku): 454 g yleiseen kauppaan, tuli moderniksi naulaksi
  • Stone (14 lb): Englantilainen ruumiinpainoyksikkö, käytetään edelleen Isossa-Britanniassa/Irlannissa
  • Grain (64,8 mg): Ainoa yhteinen yksikkö kaikille kolmelle järjestelmälle (troija, tower, avoirdupois)

Metrijärjestelmän vallankumous (1795 - 1889)

Ranskan vallankumous loi kilogramman osana desimaalijärjestelmää, joka perustui luontoon, ei kuninkaalliseen asetukseen.

  • 1795: Kilogramma määritellään 1 litran (1 dm³) veden massaksi 4 °C:ssa
  • 1799: Platinasta valmistettu 'Kilogramme des Archives' luodaan vertailukohteeksi
  • 1875: Metrisopimus - 17 kansakuntaa hyväksyy metrijärjestelmän
  • 1879: Kansainvälinen komitea hyväksyy 40 kansallista prototyyppikilogrammaa
  • 1889: Platinasta ja iridiumista valmistettu 'Kansainvälinen prototyyppikilogramma' (IPK) tulee maailmanlaajuiseksi standardiksi

Artefaktin aikakausi: Le Grand K (1889 - 2019)

130 vuoden ajan kilogramma oli ainoa SI-yksikkö, joka määriteltiin fyysisellä esineellä – platina-iridiumseoksesta valmistetulla sylinterillä, jota säilytettiin holvissa lähellä Pariisia.

  • IPK:n lempinimi 'Le Grand K' – 39 mm korkea, 39 mm halkaisijaltaan oleva sylinteri
  • Säilytetty kolmen lasikuvun alla ilmastoidussa holvissa Sèvresissä, Ranskassa
  • Otettiin ulos vain 3–4 kertaa vuosisadassa vertailuja varten
  • Ongelma: Menetti noin 50 mikrogrammaa 100 vuoden aikana (poikkeama kopioista)
  • Mysteeri: Ei tiedetä, menettikö IPK massaa vai saivatko kopiot sitä lisää
  • Riski: Jos se olisi vahingoittunut, kilogramman määritelmä olisi menetetty ikuisesti

Kvanttiuudelleenmäärittely (2019 - nykyhetki)

20. toukokuuta 2019 kilogramma määriteltiin uudelleen Planckin vakion avulla, mikä tekee siitä toistettavan missä tahansa maailmankaikkeudessa.

  • Uusi määritelmä: h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J⋅s (Planckin vakio on tarkasti kiinnitetty)
  • Kibble-vaaka (watt-vaaka): vertaa mekaanista tehoa sähkötehoon
  • Röntgenkristallitiheys: laskee atomit erittäin puhtaassa piipallossa
  • Tulos: Kilogramma perustuu nyt perusvakioihin, ei artefaktiin
  • Vaikutus: Mikä tahansa laboratorio, jolla on asianmukaiset laitteet, voi toteuttaa kilogramman
  • Le Grand K on eläkkeellä: Nyt se on museoesine, ei enää määritelmä

Miksi se on tärkeää

Vuoden 2019 uudelleenmäärittely oli yli 140 vuoden työn huipentuma ja edustaa ihmiskunnan tarkinta mittaussaavutusta.

  • Farmasia: Tarkempi lääkeannostelu mikrogramman mittakaavassa
  • Nanoteknologia: Tarkat mittaukset kvanttitietokoneiden komponenteille
  • Avaruus: Yleinen standardi planeettojen väliselle tieteelle
  • Kauppa: Pitkän aikavälin vakaus kaupalle ja valmistukselle
  • Tiede: Kaikki SI-yksiköt perustuvat nyt luonnon perusvakioihin

Muistisäännöt ja nopeat muuntovinkit

Helppo päässälaskenta

  • 2,2-sääntö: 1 kg ≈ 2,2 paunaa (tarkalleen 2,20462, mutta 2,2 on riittävän lähellä)
  • Pintti on pauna: 1 Yhdysvaltain pintti vettä ≈ 1 pauna (huoneenlämmössä)
  • 28 gramman sääntö: 1 unssi ≈ 28 g (tarkalleen 28,35, pyöristä 28:aan)
  • Unssit paunoiksi: Jaa 16:lla (16 unssia = 1 pauna tarkalleen)
  • Stonen sääntö: 1 stone = 14 paunaa (kehonpaino Isossa-Britanniassa)
  • Karaatin vakio: 1 karaatti = 200 mg = 0,2 g tarkalleen

Troija vs. tavallinen (Avoirdupois)

Troijaunssit ovat PAINAVAMPIA, mutta troijanaulat ovat KEVYEMPIÄ – tämä sekoittaa kaikki!

  • Troijaunssi: 31,1 g (painavampi) - kullalle, hopealle, jalometalleille
  • Tavallinen unssi: 28,3 g (kevyempi) - ruoalle, postille, yleiseen käyttöön
  • Troijanaula: 373 g = 12 troijaunssia (kevyempi) - harvoin käytetty
  • Tavallinen naula: 454 g = 16 unssia (painavampi) - standardinaula
  • Muistivinkki: 'Troijaunssit ovat hirveän painavia, troijanaulat ovat pieniä'

Metrijärjestelmän pikavalinnat

  • Jokainen metrinen etuliite on 1000×: mg → g → kg → tonni (÷1000 ylöspäin)
  • Kilo = 1000: kilometri, kilogramma, kilojoule kaikki tarkoittavat ×1000
  • Milli = 1/1000: millimetri, milligramma, millilitra kaikki tarkoittavat ÷1000
  • Vesisääntö: 1 litra vettä = 1 kg (4 °C:ssa, tarkalleen alkuperäisen määritelmän mukaan)
  • Tilavuuden ja massan yhteys: 1 ml vettä = 1 g (tiheys = 1 g/ml)
  • Kehonpaino: Keskimääräinen aikuinen ihminen ≈ 70 kg ≈ 150 paunaa

Erikoisyksiköiden muistutukset

  • Karaatti vs. karaatti: Karaatti (ct) = paino, Karaatti (kt) = kullan puhtaus (älä sekoita!)
  • Grain: Sama kaikissa järjestelmissä (64,8 mg) - troija, avoirdupois, apteekkari
  • Point: 1/100 karaattia = 2 mg (pienille timanteille)
  • Pennyweight: 1/20 troijaunssia = 1,55 g (korukauppa)
  • Atomimassayksikkö (amu): 1/12 hiili-12-atomin massasta ≈ 1,66 × 10⁻²⁷ kg
  • Tola: 11,66 g (Intian kultastandardi, edelleen laajalti käytössä)

Yleisiä vältettäviä virheitä

  • Yhdysvaltain tonni (2000 lb) ≠ Ison-Britannian tonni (2240 lb) ≠ metrijärjestelmän tonni (1000 kg = 2205 lb)
  • Troijaunssi (31,1 g) > tavallinen unssi (28,3 g) - kulta punnitaan eri tavalla!
  • Kuivat vs. märät mitat: Älä punnitse jauhoja nesteille tarkoitetuissa unsseissa
  • Lämpötila on tärkeä: Veden tiheys muuttuu lämpötilan mukaan (vaikuttaa ml:n muuntamiseen grammoiksi)
  • Karaatti ≠ Karaatti: Paino vs. puhtaus (200 mg vs. kullan %, täysin eri asia)
  • Stone on vain Isossa-Britanniassa: Älä käytä Yhdysvaltain konteksteissa (14 lb = 6,35 kg)

Nopeita muunnosesimerkkejä

10 kg22.046 lb
5 lb2.268 kg
100 g3.527 oz
1 troy oz31.103 g
2 stone12.701 kg
500 mg0.5 g
1 carat200 mg
1 tonne2204.6 lb

Tärkeimmät paino- ja massajärjestelmät

Metrijärjestelmä (SI)

Perusyksikkö: Kilogramma (kg)

Kilogramma määriteltiin uudelleen vuonna 2019 Planckin vakion avulla, korvaten 130 vuotta vanhan kansainvälisen prototyyppikilogramman (Le Grand K). Tämä takaa yleisen toistettavuuden.

Käytetään maailmanlaajuisesti tieteessä, lääketieteessä ja yli 195 maassa päivittäisessä kaupankäynnissä

  • pikogramma
    DNA- ja proteiinianalyysi, yksittäisen solun massa
  • milligramma
    Lääkkeet, vitamiinit, tarkka lääketieteellinen annostus
  • gramma
    Elintarvikkeiden ainesosat, korut, pienten esineiden mittaukset
  • kilogramma
    Ihmisen ruumiinpaino, arkipäivän esineet, tieteellinen standardi
  • metrinen tonni
    Ajoneuvot, lasti, teollisuusmateriaalit, suuren mittakaavan kauppa

Brittiläinen / Yhdysvaltain tapajärjestelmä

Perusyksikkö: Pauna (lb)

Määritelty tarkasti 0,45359237 kg:ksi vuoden 1959 kansainvälisen sopimuksen jälkeen. Vaikka se on 'brittiläinen', se määritellään nyt metrijärjestelmän avulla.

Yhdysvallat, jotkin sovellukset Isossa-Britanniassa (kehonpaino), ilmailu maailmanlaajuisesti

  • graani
    Ruuti, luodit, nuolet, jalometallit, lääkkeet
  • unssi
    Ruoka-annokset, posti, pienet paketit
  • pauna
    Kehonpaino, elintarvikkeet, arkipäivän tavarat Yhdysvalloissa/Isossa-Britanniassa
  • stone
    Ihmisen kehonpaino Isossa-Britanniassa ja Irlannissa
  • tonni (USA/lyhyt)
    Yhdysvaltain lyhyt tonni (2000 lb): ajoneuvot, suuri lasti
  • tonni (UK/pitkä)
    Ison-Britannian pitkä tonni (2240 lb): teollinen kapasiteetti

Erikoistuneet mittajärjestelmät

Troija-järjestelmä

Jalometallit ja -kivet

Keskiaikaisesta Ranskasta peräisin oleva troija-järjestelmä on maailmanlaajuinen standardi jalometallien kaupankäynnille. Kullan, hopean, platinan ja palladiumin hinnat ilmoitetaan troijaunsseina.

  • Troijaunssi (oz t) - 31,1034768 g: kullan/hopean hintojen standardiyksikkö
  • Troijanaula (lb t) - 12 oz t: harvoin käytetty, pääasiassa historiallinen
  • Pennyweight (dwt) - 1/20 oz t: korujen valmistus, pienet jalometallimäärät

Troijaunssi on painavampi kuin tavallinen unssi (31,1 g vs. 28,3 g), mutta troijanaula on kevyempi kuin tavallinen naula (373 g vs. 454 g)

Jalokivet

Jalokivet ja helmet

Jalokivien karaattijärjestelmä standardoitiin kansainvälisesti vuonna 1907 tarkalleen 200 mg:ksi. Ei pidä sekoittaa karaattiin (kullan puhtaus).

  • Karaatti (ct) - 200 mg: timantit, rubiinit, safiirit, smaragdit
  • Point (pt) - 0,01 ct: timanttikoko (50-pisteinen timantti = 0,5 karaattia)
  • Helmen grain - 50 mg: perinteinen helmen mittaus

Sana 'karaatti' tulee johanneksenleipäpuun siemenistä, joita käytettiin vastapainoina antiikin aikana niiden tasaisen massan vuoksi

Apteekkarijärjestelmä

Historiallinen farmasia

Käytettiin vuosisatojen ajan lääketieteessä ja farmasiassa, kunnes se korvattiin metrijärjestelmällä 1960–70-luvuilla. Perustuu troija-painoihin, mutta eri jaotuksilla.

  • Scruple - 20 grainia: pienin apteekkariyksikkö
  • Dram (apteekkari) - 3 scruplea: lääkkeiden sekoittaminen
  • Unssi (apteekkari) - 8 dramia: sama kuin troijaunssi (31,1 g)

Sana 'scruple' tarkoittaa myös moraalista huolta, mahdollisesti siksi, että apteekkarien oli punnittava huolellisesti mahdollisesti vaarallisia aineita

Arkipäivän painon vertailuarvot

EsineTyypillinen painoHuomautuksia
Luottokortti5 gISO/IEC 7810 -standardi
Yhdysvaltain nikkelikolikko5 gTarkalleen 5,000 g
AA-paristo23 gAlkaliparisto
Golfpallo45.9 gVirallinen enimmäismäärä
Kananmuna (suuri)50 gKuorineen
Tennisspallo58 gITF-standardi
Korttipakka94 gStandardi 52 kortin pakka
Baseball-pallo145 gMLB-standardi
iPhone 14172 gTyypillinen älypuhelin
Jalkapallo450 gFIFA-standardi
Tiili (standardi)2.3 kgYhdysvaltain rakennustiili
Gallona vettä3.79 kgYhdysvaltain gallona
Keilapallo7.3 kgEnintään 16 paunaa
Autonrengas11 kgHenkilöauto
Mikroaaltouuni15 kgTyypillinen pöytämalli

Kiehtovia faktoja painosta ja massasta

Le Grand K:n salaperäinen painonpudotus

Kansainvälinen prototyyppikilogramma (Le Grand K) menetti noin 50 mikrogrammaa 100 vuoden aikana verrattuna kopioihinsa. Tutkijat eivät koskaan selvittäneet, menettikö prototyyppi massaa vai saivatko kopiot sitä lisää – tämä mysteeri auttoi ajamaan vuoden 2019 kvanttiuudelleenmäärittelyä.

Miksi troijaunssit kullalle?

Troija-painot ovat peräisin Troyes'sta, Ranskasta, joka oli merkittävä keskiaikainen kauppakaupunki. Troijaunssi (31,1 g) on painavampi kuin tavallinen unssi (28,3 g), mutta troijanaula (373 g) on kevyempi kuin tavallinen naula (454 g), koska troija käyttää 12 unssia/naula, kun taas avoirdupois käyttää 16 unssia/naula.

Jyvä, joka yhdisti järjestelmät

Grain (64,8 mg) on AINOA yksikkö, joka on täsmälleen sama troija-, avoirdupois- ja apteekkarijärjestelmissä. Se perustui alun perin yhteen ohranjyvään, mikä tekee siitä yhden ihmiskunnan vanhimmista standardoiduista mittauksista.

Painosi Kuussa

Kuussa painaisit 1/6 maapallon painostasi (voima olisi pienempi), mutta massasi olisi identtinen. 70 kg:n henkilö painaa Maassa 687 N, mutta Kuussa vain 114 N – silti hänen massansa on edelleen 70 kg.

Kilogrammasta tulee kvanttimekaaninen

20. toukokuuta 2019 (Maailman metrologiapäivä) kilogramma määriteltiin uudelleen Planckin vakion (h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J⋅s) avulla. Tämä tekee kilogrammasta toistettavan missä tahansa maailmankaikkeudessa ja päättää 130 vuoden riippuvuuden fyysisestä esineestä.

Karaatti johanneksenleipäpuun siemenistä

Karaatti (200 mg) on saanut nimensä johanneksenleipäpuun siemenistä, joita muinaiset kauppiaat käyttivät vastapainoina niiden huomattavan tasaisen massan vuoksi. Sana 'karaatti' tulee kreikan sanasta 'keration' (johanneksenleipäpuun siemen).

Stone elää edelleen

Stone (14 paunaa = 6,35 kg) on edelleen yleisesti käytössä kehonpainon ilmaisemiseen Isossa-Britanniassa ja Irlannissa. Se on peräisin keskiaikaisesta Englannista, jossa kauppiaat käyttivät standardoituja kiviä tavaroiden punnitsemiseen. 'Stone' oli kirjaimellisesti punnitsemiseen säilytetty kivi!

Veden täydellinen suhde

Metrijärjestelmä suunniteltiin siten, että 1 litra vettä = 1 kilogramma (4 °C:ssa). Tämä kaunis suhde tarkoittaa, että 1 millilitra vettä = 1 gramma, mikä tekee tilavuuden ja massan välisistä muunnoksista triviaaleja vesipohjaisissa laskelmissa.

Tieteelliset massayksiköt: Kvarkeista galakseihin

Tiede vaatii massamittauksia 57 suuruusluokan yli – subatomisista hiukkasista taivaankappaleisiin.

Atomimittakaava

  • Atomimassayksikkö (u/amu)
    1/12 hiili-12-atomin massasta (1,66 × 10⁻²⁷ kg). Välttämätön kemialle, ydinfysiikalle ja molekyylibiologialle.
  • Dalton (Da)
    Sama kuin amu. Kilodaltonia (kDa) käytetään proteiineille: insuliini on 5,8 kDa, hemoglobiini on 64,5 kDa.
  • Hiukkasten massat
    Elektroni: 9,109 × 10⁻³¹ kg | Protoni: 1,673 × 10⁻²⁷ kg | Neutroni: 1,675 × 10⁻²⁷ kg (CODATA 2018 -arvot)

Astronominen mittakaava

  • Maan massa (M⊕)
    5,972 × 10²⁴ kg - Käytetään maanpäällisten eksoplaneettojen ja kuiden vertailuun
  • Auringon massa (M☉)
    1,989 × 10³⁰ kg - Standardi tähtien massoille, mustille aukoille ja galaktisille mittauksille

Planckin massa

Massan kvantti kvanttimekaniikassa, johdettu perusvakioista.

2,176434 × 10⁻⁸ kg ≈ 21,76 mikrogrammaa - noin kirpun munan massa (CODATA 2018)

Painonmittauksen historian keskeiset hetket

~3000 eaa.

Mesopotamialaisesta sekelistä (180 ohranjyvää) tulee ensimmäinen dokumentoitu standardoitu paino

~2000 eaa.

Egyptiläistä debeniä (91 g) käytettiin jalometallien ja kuparin kaupassa

~1000 eaa.

Raamatullinen talentti (34 kg) ja sekeli (11,4 g) vakiinnutettiin temppeliä ja kauppaa varten

~500 eaa.

Kreikkalainen miina (431 g) ja talentti (25,8 kg) standardoitiin kaupunkivaltioissa

~300 eaa.

Roomalainen libra (327 g) luotiin – lyhenteen 'lb' ja modernin naulan alkuperä

1066 jaa.

Towerin naula (350 g) perustettiin Englannissa kolikoiden lyömistä varten

~1300 jaa.

Avoirdupois-järjestelmä syntyy yleiseen kaupankäyntiin (moderni naula = 454 g)

~1400 jaa.

Troija-järjestelmä standardoitiin jalometalleille (troijaunssi = 31,1 g)

1795

Ranskan vallankumous loi kilogramman 1 litran veden massana 4 °C:ssa

1799

'Kilogramme des Archives' (platinasylinteri) luotiin ensimmäisenä fyysisenä standardina

1875

17 valtiota allekirjoitti Metrisopimuksen, jolla perustettiin kansainvälinen metrijärjestelmä

1889

Kansainvälisestä prototyyppikilogrammasta (IPK / Le Grand K) tulee maailmanlaajuinen standardi

1959

Kansainvälinen jaardi- ja naulasopimus: 1 naula määritellään tarkalleen 0,45359237 kg:ksi

1971

Iso-Britannia ottaa virallisesti käyttöön metrijärjestelmän (vaikka stone säilyy kehonpainon osalta)

2011

BIPM päättää määritellä kilogramman uudelleen perusvakioiden avulla

2019 20. toukokuuta

Kilogramma määritellään uudelleen Planckin vakion avulla – 'Le Grand K' poistuu käytöstä 130 vuoden jälkeen

2019 - nykyhetki

Kaikki SI-yksiköt perustuvat nyt luonnon perusvakioihin – ei fyysisiä artefakteja

Massaskaala: Kvantista kosmiseen

Mitä tämä näyttää
Edustavia massaskaaloja tieteessä ja arkielämässä. Käytä sitä intuition rakentamiseen, kun muunnat monia suuruusluokkia kattavien yksiköiden välillä.

Edustavia massaskaaloja

Skaala / massaEdustavat yksikötTyypilliset käyttötarkoituksetEsimerkit
2.176 × 10⁻⁸ kgPlanckin massaTeoreettinen fysiikka, kvanttigravitaatioPlanck-skaalan ajatuskokeet
1.66 × 10⁻²⁷ kgAtomimassayksikkö (u), daltoni (Da)Atomi- ja molekyylimassatHiili-12 = 12 u; protoni ≈ 1,007 u
1 × 10⁻⁹ kgMikrogramma (µg)Farmakologia, hivenaineanalyysiD-vitamiiniannos ≈ 25 µg
1 × 10⁻⁶ kgMilligramma (mg)Lääketiede, laboratoriotyöTablettiannos 325 mg
1 × 10⁻³ kgGramma (g)Ruoka, korut, pienet esineetPaperiliitin ≈ 1 g
1 × 10⁰ kgKilogramma (kg)Arkipäivän esineet, kehonmassaKannettava tietokone ≈ 1,3 kg
1 × 10³ kgMetrinen tonni (t), megagramma (Mg)Ajoneuvot, kuljetus, teollisuusPieni auto ≈ 1,3 t
1 × 10⁶ kgGigagramma (Gg)Kaupunkimittakaavan logistiikka, päästötRahtilaivan lasti ≈ 100–200 Gg
5.972 × 10²⁴ kgMaan massa (M⊕)PlaneettatiedeMaa = 1 M⊕
1.989 × 10³⁰ kgAuringon massa (M☉)Tähtien/galaktinen tähtitiedeAurinko = 1 M☉

Kulttuuriset ja alueelliset painoyksiköt

Perinteiset mittajärjestelmät heijastavat ihmiskaupan ja kulttuurin rikasta monimuotoisuutta. Monet ovat edelleen päivittäisessä käytössä metrijärjestelmien rinnalla.

Itä-Aasian yksiköt

  • Catty/Jin (斤) - 604,79 g: Kiinan, Taiwanin, Hongkongin, Kaakkois-Aasian markkinat
  • Kin (斤) - 600 g: Japani, metrijärjestelmään sovitettu catty-vastine
  • Tahil/Tael (両) - 37,8 g: Hongkongin kultakauppa, perinteinen lääketiede
  • Picul/Dan (担) - 60,5 kg: Maataloustuotteet, irtotavarat
  • Viss (ပိဿ) - 1,63 kg: Myanmarin markkinat ja kauppa

Intian niemimaa

  • Tola (तोला) - 11,66 g: Kultakorut, perinteinen lääketiede, edelleen laajalti käytössä
  • Seer (सेर) - 1,2 kg: Alueelliset markkinat, vaihtelee sijainnin mukaan
  • Maund (मन) - 37,32 kg: Maataloustuotteet, tukkukauppa

Tola on edelleen kultakaupan standardi Intiassa, Pakistanissa, Nepalissa ja Bangladeshissa

Historialliset eurooppalaiset yksiköt

  • Livre - 489,5 g: Ranskalainen naula (esi-metrinen)
  • Pfund - 500 g: Saksalainen naula (nyt metrijärjestelmään sovitettu)
  • Pud (пуд) - 16,38 kg: Venäläinen perinteinen paino
  • Funt (фунт) - 409,5 g: Venäläinen naula

Espanjalainen ja latinalaisamerikkalainen

  • Arroba (@) - 11,5 kg: Espanja, Latinalainen Amerikka (viini, öljy, vilja)
  • Libra - 460 g: Espanjalainen/portugalilainen naula
  • Quintal - 46 kg: Irtotavarana olevat maataloustuotteet, 4 arrobaa

Muinaiset ja historialliset painojärjestelmät

Arkeologiset todisteet ja historialliset tekstit paljastavat kehittyneitä painojärjestelmiä, joita käytettiin muinaisessa kaupassa, verotuksessa ja tribuuteissa.

Raamatulliset painot

  • Gerah (גרה) - 0,57 g: Pienin yksikkö, 1/20 sekeliä
  • Bekah (בקע) - 5,7 g: Puoli sekeliä, temppelivero
  • Sekeli (שקל) - 11,4 g: Muinainen valuutta ja painostandardi

Pyhäkön sekeli oli tarkka painostandardi, jota temppeliviranomaiset ylläpitivät uskonnollisia uhreja ja kaupallista oikeudenmukaisuutta varten

Muinainen Kreikka

  • Miina (μνᾶ) - 431 g: Kaupan ja liiketoiminnan paino, 100 drakmaa
  • Talentti (τάλαντον) - 25,8 kg: Suuret liiketoimet, tribuutti, 60 miinaa

Talentti vastasi suunnilleen amforan (26 litraa) täyttämiseen tarvittavaa vesimassaa

Muinainen Rooma

  • As - 327 mg: Pronssikolikko, pienin käytännöllinen paino
  • Uncia - 27,2 g: 1/12 libraa, 'unssin' ja 'tuuman' alkuperä
  • Libra - 327 g: Roomalainen naula, 'lb'-lyhenteen alkuperä

Libra jaettiin 12 unciaan, mikä loi kaksitoistajärjestelmän (kanta-12) perinteen, joka näkyy nauloissa/unsseissa ja jaloissa/tuumissa

Käytännön sovellukset eri toimialoilla

Kulinaariset taidot

Reseptien tarkkuus vaihtelee alueittain: Yhdysvalloissa käytetään kuppeja/nauloja, Euroopassa grammoja, ammattikeittiöissä grammoja/unsseja tasalaatuisuuden vuoksi.

  • Leivonta: 1 %:n virhe hiivassa voi pilata leivän (grammat ovat välttämättömiä)
  • Annoskoko: 4 unssin (113 g) liha-, 2 unssin (57 g) juustoannokset
  • Molekyyligastronomia: Milligramman tarkkuus hyytelöimisaineille

Lääketeollisuus

Lääkeannostelu vaatii äärimmäistä tarkkuutta. Milligramman virheet voivat olla kuolettavia; mikrogramman tarkkuus pelastaa ihmishenkiä.

  • Tabletit: Aspiriini 325 mg, D-vitamiini 1000 IU (25 µg)
  • Injektiot: Insuliini mitataan yksiköissä, adrenaliiniannokset 0,3–0,5 mg
  • Pediatria: Annostus kehonpainon mukaan kilogrammoina (esim. 10 mg/kg)

Toimitus ja logistiikka

Paino määrittää toimituskulut, ajoneuvon kapasiteetin ja tullimaksut. Usein sovelletaan tilavuuspainoa.

  • Lentorahti: Veloitetaan kilogrammoittain, tarkka paino on ratkaiseva polttoainelaskelmissa
  • Posti: USPS unssit, Eurooppa grammat, kansainvälisesti kilogrammat
  • Konttikuljetus: Metriset tonnit (1000 kg) rahtikapasiteetille

Korut ja jalometallit

Troijaunssit metalleille, karaatit kiville. Tarkka punnitus määrittää tuhansien dollarien arvon.

  • Kulta: Kaupankäynti troijaunsseina (oz t), puhtaus karaatteina (ei karaatteina)
  • Timantit: Hinnoitellaan eksponentiaalisesti karaattipainon mukaan (1 ct vs. 2 ct)
  • Helmet: Mitataan graineina (50 mg) tai mommeina (3,75 g) Japanissa

Laboratoriotiede

Analyyttinen kemia vaatii milligramman ja mikrogramman tarkkuutta. Vaa'at on kalibroitu 0,0001 g:n tarkkuudella.

  • Kemiallinen analyysi: Milligrammanäytteet, puhtaus 99,99 %
  • Biologia: Mikrogramman DNA/proteiininäytteet, nanogramman herkkyys
  • Metrologia: Ensisijaiset standardit ylläpidetään kansallisissa laboratorioissa (±0,000001 g)

Teollisuuslogistiikka

Raaka-aineista valmiisiin tuotteisiin, paino määrittää toimituskulut, ajoneuvon valinnan ja käsittelyvaatimukset.

  • Kuorma-autoliikenne: 80 000 naulan raja Yhdysvalloissa, 40 000 kg (44 tonnia) Euroopassa
  • Lentoliikenne: Matkustajan + matkatavaroiden paino vaikuttaa polttoainelaskelmiin
  • Valmistus: Komponenttien painot rakennustekniikassa

Maatalous ja maanviljely

Painomittaukset ovat ratkaisevan tärkeitä satotuotoille, karjanhoidolle, hyödykekaupalle ja elintarvikkeiden jakelulle.

  • Viljakauppa: Bushel-painot (vehnä 60 lb, maissi 56 lb, soijapavut 60 lb)
  • Karjanhoito: Eläinten painot määrittävät markkina-arvon ja lääkeannostelun
  • Lannoitteet: Käyttömäärät kg/hehtaari tai lb/eekkeri

Kuntoilu ja urheilu

Kehonpainon seuranta, välinestandardit ja kilpailupainoluokat vaativat tarkkaa mittausta.

  • Painoluokat: Nyrkkeily/MMA paunoissa (USA) tai kilogrammoissa (kansainvälinen)
  • Kehonkoostumus: Lihas-/rasvamassan muutosten seuranta 0,1 kg:n tarkkuudella
  • Välineet: Standardoidut tankolevyt (20 kg/45 lb, 10 kg/25 lb)

Muunnoskaavat

Kahdelle yksikölle A ja B pätee: arvo_B = arvo_A × (perusyksikköön_A ÷ perusyksikköön_B). Muuntimemme käyttää perustana kilogrammaa (kg).

PariKaavaEsimerkki
kg ↔ gg = kg × 1000; kg = g ÷ 10002,5 kg → 2500 g
lb ↔ kgkg = lb × 0,45359237; lb = kg ÷ 0,45359237150 lb → 68,0389 kg
oz ↔ gg = oz × 28,349523125; oz = g ÷ 28,34952312516 oz → 453,592 g
st ↔ kgkg = st × 6,35029318; st = kg ÷ 6,3502931810 st → 63,5029 kg
t ↔ kg (metrinen tonni)kg = t × 1000; t = kg ÷ 10002,3 t → 2300 kg
Yhdysvaltain tonni ↔ kgkg = ton US × 907,18474; ton US = kg ÷ 907,184741,5 Yhdysvaltain tonnia → 1360,777 kg
Ison-Britannian tonni ↔ kgkg = ton UK × 1016,0469088; ton UK = kg ÷ 1016,04690881 Ison-Britannian tonni → 1016,047 kg
karaatti ↔ gg = ct × 0,2; ct = g ÷ 0,22,5 ct → 0,5 g
grain ↔ gg = gr × 0,06479891; gr = g ÷ 0,06479891100 gr → 6,4799 g
troijaunssi ↔ gg = oz t × 31,1034768; oz t = g ÷ 31,10347683 oz t → 93,310 g
lb ↔ ozoz = lb × 16; lb = oz ÷ 162 lb → 32 oz
mg ↔ gmg = g × 1000; g = mg ÷ 10002500 mg → 2,5 g

Kaikki yksikkömuunnoskaavat

KategoriaYksikköKilogrammoiksiKilogrammoistaGrammoiksi
SI / Metrinenkilogrammakg = value × 1value = kg ÷ 1g = value × 1000
SI / Metrinengrammakg = value × 0.001value = kg ÷ 0.001g = value × 1
SI / Metrinenmilligrammakg = value × 0.000001value = kg ÷ 0.000001g = value × 0.001
SI / Metrinenmikrogrammakg = value × 1e-9value = kg ÷ 1e-9g = value × 0.000001
SI / Metrinennanogrammakg = value × 1e-12value = kg ÷ 1e-12g = value × 1e-9
SI / Metrinenpikogrammakg = value × 1e-15value = kg ÷ 1e-15g = value × 1e-12
SI / Metrinenmetrinen tonnikg = value × 1000value = kg ÷ 1000g = value × 1e+6
SI / Metrinenkvintaalikg = value × 100value = kg ÷ 100g = value × 100000
SI / Metrinensenttigrammakg = value × 0.00001value = kg ÷ 0.00001g = value × 0.01
SI / Metrinendesigrammakg = value × 0.0001value = kg ÷ 0.0001g = value × 0.1
SI / Metrinendekagrammakg = value × 0.01value = kg ÷ 0.01g = value × 10
SI / Metrinenhehtogrammakg = value × 0.1value = kg ÷ 0.1g = value × 100
SI / Metrinenmegagrammakg = value × 1000value = kg ÷ 1000g = value × 1e+6
SI / Metrinengigagrammakg = value × 1e+6value = kg ÷ 1e+6g = value × 1e+9
SI / Metrinenteragrammakg = value × 1e+9value = kg ÷ 1e+9g = value × 1e+12
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainenpaunakg = value × 0.45359237value = kg ÷ 0.45359237g = value × 453.59237
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainenunssikg = value × 0.028349523125value = kg ÷ 0.028349523125g = value × 28.349523125
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainentonni (USA/lyhyt)kg = value × 907.18474value = kg ÷ 907.18474g = value × 907184.74
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainentonni (UK/pitkä)kg = value × 1016.0469088value = kg ÷ 1016.0469088g = value × 1.016047e+6
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainenstonekg = value × 6.35029318value = kg ÷ 6.35029318g = value × 6350.29318
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainendrakmakg = value × 0.00177184519531value = kg ÷ 0.00177184519531g = value × 1.77184519531
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainengraanikg = value × 0.00006479891value = kg ÷ 0.00006479891g = value × 0.06479891
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainenhundredweight (USA)kg = value × 45.359237value = kg ÷ 45.359237g = value × 45359.237
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainenhundredweight (UK)kg = value × 50.80234544value = kg ÷ 50.80234544g = value × 50802.34544
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainenneljännes (USA)kg = value × 11.33980925value = kg ÷ 11.33980925g = value × 11339.80925
Brittiläinen / Yhdysvaltain tavanomainenneljännes (UK)kg = value × 12.70058636value = kg ÷ 12.70058636g = value × 12700.58636
Troy-järjestelmätroy-unssikg = value × 0.0311034768value = kg ÷ 0.0311034768g = value × 31.1034768
Troy-järjestelmätroy-paunakg = value × 0.3732417216value = kg ÷ 0.3732417216g = value × 373.2417216
Troy-järjestelmäpennyweightkg = value × 0.00155517384value = kg ÷ 0.00155517384g = value × 1.55517384
Troy-järjestelmägraani (troy)kg = value × 0.00006479891value = kg ÷ 0.00006479891g = value × 0.06479891
Troy-järjestelmämitekg = value × 0.00000323995value = kg ÷ 0.00000323995g = value × 0.00323995
Apteekkarien järjestelmäpauna (apteekkarien)kg = value × 0.3732417216value = kg ÷ 0.3732417216g = value × 373.2417216
Apteekkarien järjestelmäunssi (apteekkarien)kg = value × 0.0311034768value = kg ÷ 0.0311034768g = value × 31.1034768
Apteekkarien järjestelmädrakma (apteekkarien)kg = value × 0.003887934636value = kg ÷ 0.003887934636g = value × 3.887934636
Apteekkarien järjestelmäskruple (apteekkarien)kg = value × 0.001295978212value = kg ÷ 0.001295978212g = value × 1.295978212
Apteekkarien järjestelmägraani (apteekkarien)kg = value × 0.00006479891value = kg ÷ 0.00006479891g = value × 0.06479891
Jalokivetkaraattikg = value × 0.0002value = kg ÷ 0.0002g = value × 0.2
Jalokivetpistekg = value × 0.000002value = kg ÷ 0.000002g = value × 0.002
Jalokivethelmigraanikg = value × 0.00005value = kg ÷ 0.00005g = value × 0.05
Jalokivetmommekg = value × 0.00375value = kg ÷ 0.00375g = value × 3.75
Jalokivettolakg = value × 0.0116638125value = kg ÷ 0.0116638125g = value × 11.6638125
Jalokivetbahtkg = value × 0.01519952value = kg ÷ 0.01519952g = value × 15.19952
Tieteellinen / Atominenatomimassayksikkökg = value × 1.660539e-27value = kg ÷ 1.660539e-27g = value × 1.660539e-24
Tieteellinen / Atominendaltonkg = value × 1.660539e-27value = kg ÷ 1.660539e-27g = value × 1.660539e-24
Tieteellinen / Atominenkilodaltonkg = value × 1.660539e-24value = kg ÷ 1.660539e-24g = value × 1.660539e-21
Tieteellinen / Atominenelektronin massakg = value × 9.109384e-31value = kg ÷ 9.109384e-31g = value × 9.109384e-28
Tieteellinen / Atominenprotonin massakg = value × 1.672622e-27value = kg ÷ 1.672622e-27g = value × 1.672622e-24
Tieteellinen / Atominenneutronin massakg = value × 1.674927e-27value = kg ÷ 1.674927e-27g = value × 1.674927e-24
Tieteellinen / AtominenPlanckin massakg = value × 2.176434e-8value = kg ÷ 2.176434e-8g = value × 0.00002176434
Tieteellinen / AtominenMaan massakg = value × 5.972200e+24value = kg ÷ 5.972200e+24g = value × 5.972200e+27
Tieteellinen / Atominenauringon massakg = value × 1.988470e+30value = kg ÷ 1.988470e+30g = value × 1.988470e+33
Alueellinen / Kulttuurinencatty (Kiina)kg = value × 0.60478982value = kg ÷ 0.60478982g = value × 604.78982
Alueellinen / Kulttuurinencatty (Japani)kg = value × 0.60478982value = kg ÷ 0.60478982g = value × 604.78982
Alueellinen / Kulttuurinenkin (Japani)kg = value × 0.6value = kg ÷ 0.6g = value × 600
Alueellinen / Kulttuurinenkan (Japani)kg = value × 3.75value = kg ÷ 3.75g = value × 3750
Alueellinen / Kulttuurinenseer (Intia)kg = value × 1.2value = kg ÷ 1.2g = value × 1200
Alueellinen / Kulttuurinenmaund (Intia)kg = value × 37.3242value = kg ÷ 37.3242g = value × 37324.2
Alueellinen / Kulttuurinentahilkg = value × 0.0377994value = kg ÷ 0.0377994g = value × 37.7994
Alueellinen / Kulttuurinenpiculkg = value × 60.47898value = kg ÷ 60.47898g = value × 60478.98
Alueellinen / Kulttuurinenviss (Myanmar)kg = value × 1.632932532value = kg ÷ 1.632932532g = value × 1632.932532
Alueellinen / Kulttuurinenticalkg = value × 0.01519952value = kg ÷ 0.01519952g = value × 15.19952
Alueellinen / Kulttuurinenarrobakg = value × 11.502value = kg ÷ 11.502g = value × 11502
Alueellinen / Kulttuurinenkvintaali (Espanja)kg = value × 46.009value = kg ÷ 46.009g = value × 46009
Alueellinen / Kulttuurinenlibrakg = value × 0.46009value = kg ÷ 0.46009g = value × 460.09
Alueellinen / Kulttuurinenonzakg = value × 0.02876value = kg ÷ 0.02876g = value × 28.76
Alueellinen / Kulttuurinenlivre (Ranska)kg = value × 0.4895value = kg ÷ 0.4895g = value × 489.5
Alueellinen / Kulttuurinenpuuta (Venäjä)kg = value × 16.3804964value = kg ÷ 16.3804964g = value × 16380.4964
Alueellinen / Kulttuurinenfunt (Venäjä)kg = value × 0.40951241value = kg ÷ 0.40951241g = value × 409.51241
Alueellinen / Kulttuurinenlod (Venäjä)kg = value × 0.01277904value = kg ÷ 0.01277904g = value × 12.77904
Alueellinen / Kulttuurinenpfund (Saksa)kg = value × 0.5value = kg ÷ 0.5g = value × 500
Alueellinen / Kulttuurinenzentner (Saksa)kg = value × 50value = kg ÷ 50g = value × 50000
Alueellinen / Kulttuurinenunze (Saksa)kg = value × 0.03125value = kg ÷ 0.03125g = value × 31.25
Muinainen / Historiallinentalentti (kreikkalainen)kg = value × 25.8value = kg ÷ 25.8g = value × 25800
Muinainen / Historiallinentalentti (roomalainen)kg = value × 32.3value = kg ÷ 32.3g = value × 32300
Muinainen / Historiallinenmina (kreikkalainen)kg = value × 0.43value = kg ÷ 0.43g = value × 430
Muinainen / Historiallinenmina (roomalainen)kg = value × 0.5385value = kg ÷ 0.5385g = value × 538.5
Muinainen / Historiallinensekeli (raamatullinen)kg = value × 0.01142value = kg ÷ 0.01142g = value × 11.42
Muinainen / Historiallinenbekahkg = value × 0.00571value = kg ÷ 0.00571g = value × 5.71
Muinainen / Historiallinengerahkg = value × 0.000571value = kg ÷ 0.000571g = value × 0.571
Muinainen / Historiallinenas (roomalainen)kg = value × 0.000327value = kg ÷ 0.000327g = value × 0.327
Muinainen / Historiallinenuncia (roomalainen)kg = value × 0.02722value = kg ÷ 0.02722g = value × 27.22
Muinainen / Historiallinenlibra (roomalainen)kg = value × 0.32659value = kg ÷ 0.32659g = value × 326.59

Painonmuunnoksen parhaat käytännöt

Muunnoksen parhaat käytännöt

  • Tunne tarkkuutesi: ruoanlaitto sietää 5 %:n virheen, lääkkeet tarvitsevat 0,1 %:n
  • Ymmärrä konteksti: kehonpaino stoneina (Iso-Britannia) tai paunoina (USA) vs. kg (tieteellinen)
  • Käytä sopivia yksiköitä: karaatteja jalokiville, troijaunsseja kullalle, tavallisia unsseja ruoalle
  • Tarkista alueelliset standardit: Yhdysvaltain tonni (2000 lb) vs. Ison-Britannian tonni (2240 lb) vs. metrijärjestelmän tonni (1000 kg)
  • Varmista lääkeannostus: tarkista aina mg vs. µg (1000-kertainen ero!)
  • Ota huomioon tiheys: 1 pauna höyheniä = 1 pauna lyijyä massaltaan, ei tilavuudeltaan

Yleisiä vältettäviä virheitä

  • Troijaunssin (31,1 g) ja tavallisen unssin (28,3 g) sekoittaminen – 10 %:n virhe
  • Väärän tonnin käyttäminen: toimitus Isoon-Britanniaan Yhdysvaltain tonneina (10 % alipaino)
  • Karaatin (200 mg jalokiven paino) ja karaatin (kullan puhtaus) sekoittaminen – täysin eri asioita!
  • Desimaalivirheet: 1,5 kg ≠ 1 lb 5 oz (se on 3 lb 4,9 oz)
  • Olettamus, että naula = 500 g (se on 453,59 g, 10 %:n virhe)
  • Unohtaminen, että stone on 14 lb, ei 10 lb (Ison-Britannian kehonpaino)

Paino ja massa: Usein kysytyt kysymykset

Mitä eroa on painolla ja massalla?

Massa on aineen määrä (kg); paino on painovoiman kohdistama voima massaan (newtonit). Vaa'at ilmoittavat yleensä massayksiköitä kalibroimalla Maan painovoiman mukaan.

Miksi on olemassa kaksi erilaista unssia (oz ja troija-oz)?

Tavallinen unssi on 28,349523125 g (1/16 lb). Jalometalleille käytettävä troijaunssi on 31,1034768 g. Älä koskaan sekoita niitä.

Onko yhdysvaltalainen tonni sama kuin brittiläinen tonni tai metrinen tonni?

Ei. Yhdysvaltain (lyhyt) tonni = 2000 lb (907,18474 kg). Ison-Britannian (pitkä) tonni = 2240 lb (1016,0469 kg). Metrinen tonni (tonne, t) = 1000 kg.

Mitä eroa on karaatilla ja karaatilla?

Karaatti (ct) on jalokivien massayksikkö (200 mg). Karaatti (K) mittaa kullan puhtautta (24K = puhdas kulta).

Kuinka vältän mg vs. µg -virheet?

Varmista aina yksikön symboli. 1 mg = 1000 µg. Lääketieteessä mikrogrammat kirjoitetaan joskus mcg:nä väärinlukemisen riskin vähentämiseksi.

Mittaavatko kylpyhuonevaa'at painoa vai massaa?

Ne mittaavat voimaa ja näyttävät massan olettaen vakiopainovoiman (≈9,80665 m/s²). Kuussa sama vaaka näyttäisi eri arvon, ellei sitä kalibroitaisi uudelleen.

Miksi jalokivikauppiaat käyttävät troijaunsseja ja karaatteja?

Perinne ja kansainväliset standardit: jalometallikauppa käyttää troijaunsseja; jalokivet käyttävät karaatteja hienomman resoluution saavuttamiseksi.

Mitä yksikköä minun tulisi käyttää lähetystarjouksissa?

Kansainvälinen rahti ilmoitetaan tyypillisesti kilogrammoina tai metrisinä tonneina. Tarkista, sovelletaanko paketteihin tilavuuspainosääntöjä.

Täydellinen Työkaluhakemisto

Kaikki 71 työkalua saatavilla UNITSissa

Suodata:
Kategoriat: