La massa è la quantità di materia in un oggetto. È una proprietà intrinseca che non cambia in base alla posizione.

Unità SI: Chilogrammo (kg) - era l'unica unità di base del SI definita da un artefatto fisico fino alla ridefinizione del 2019

Proprietà: Quantità scalare, invariante tra le posizioni

Una persona di 70 kg ha una massa di 70 kg sulla Terra, sulla Luna o nello spazio

Il peso è la forza esercitata sulla massa dalla gravità. Varia con la forza del campo gravitazionale.

Unità SI: Newton (N) - unità di forza derivata da massa × accelerazione

Proprietà: Quantità vettoriale, varia con la gravità (P = m × g)

Una persona di 70 kg pesa 687 N sulla Terra ma solo 114 N sulla Luna (1/6 di gravità)

Le prime civiltà usavano semi, grani e parti del corpo come standard di peso. I chicchi d'orzo erano notevolmente costanti e divennero la base per molti sistemi.

• Mesopotamico: Scekel (180 chicchi d'orzo) - il più antico standard di peso documentato
• Egiziano: Deben (91 g) e qedet per il commercio di oro, argento e rame
• Romano: Libra (327 g) - origine del simbolo 'lb' e del nome libbra
• Biblico: Talento (60 mine = 34 kg) per il tesoro del tempio e il commercio
• Grano: Un singolo chicco d'orzo divenne l'unità più piccola in tutte le culture

Re e corporazioni stabilirono pesi ufficiali per prevenire le frodi nel commercio. Gli standard reali erano conservati nelle capitali e verificati dalle autorità.

• Libbra della Torre (Regno Unito, 1066): 350 g per la coniazione di monete, conservata nella Torre di Londra
• Libbra Troy (1400): 373 g per i metalli preziosi, ancora oggi utilizzata per oro/argento
• Libbra Avoirdupois (1300): 454 g per il commercio generale, divenne la libbra moderna
• Stone (14 lb): Unità di peso corporeo inglese, ancora utilizzata nel Regno Unito/Irlanda
• Grano (64,8 mg): Unica unità comune a tutti e tre i sistemi (troy, tower, avoirdupois)

La Rivoluzione Francese creò il chilogrammo come parte di un sistema decimale basato sulla natura, non su un decreto reale.

• 1795: Il chilogrammo viene definito come la massa di 1 litro (1 dm³) di acqua a 4°C
• 1799: Viene creato il 'Kilogramme des Archives' in platino come riferimento
• 1875: Trattato del Metro - 17 nazioni concordano sul sistema metrico
• 1879: Il Comitato Internazionale approva 40 prototipi nazionali di chilogrammi
• 1889: Il 'Prototipo Internazionale del Chilogrammo' (IPK) in platino-iridio diventa lo standard mondiale

Per 130 anni, il chilogrammo è stata l'unica unità SI definita da un oggetto fisico - un cilindro di lega di platino-iridio conservato in un caveau vicino a Parigi.

• L'IPK soprannominato 'Le Grand K' - un cilindro alto 39 mm e con un diametro di 39 mm
• Conservato sotto tre campane di vetro in un caveau a clima controllato a Sèvres, in Francia
• Estratto solo 3-4 volte per secolo per confronti
• Problema: Ha perso ~50 microgrammi in 100 anni (deriva rispetto alle copie)
• Mistero: Sconosciuto se l'IPK abbia perso massa o le copie ne abbiano guadagnata
• Rischio: Se fosse stato danneggiato, la definizione del chilogrammo sarebbe andata persa per sempre

Il 20 maggio 2019, il chilogrammo è stato ridefinito utilizzando la costante di Planck, rendendolo riproducibile in qualsiasi parte dell'universo.

• Nuova definizione: h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J⋅s (la costante di Planck è fissata esattamente)
• Bilancia di Kibble (bilancia di Watt): Confronta la potenza meccanica con la potenza elettrica
• Densità di cristalli a raggi X: Conta gli atomi in una sfera di silicio ultra-puro
• Risultato: Il chilogrammo è ora basato su costanti fondamentali, non su un artefatto
• Impatto: Qualsiasi laboratorio con l'attrezzatura adeguata può realizzare il chilogrammo
• Le Grand K è in pensione: Ora è un pezzo da museo, non più la definizione

La ridefinizione del 2019 è stata il culmine di oltre 140 anni di lavoro e rappresenta il risultato di misurazione più preciso dell'umanità.

• Farmaceutica: Dosaggio di farmaci più accurato su scale di microgrammi
• Nanotecnologia: Misurazioni precise per i componenti del calcolo quantistico
• Spazio: Standard universale per la scienza interplanetaria
• Commercio: Stabilità a lungo termine per il commercio e la produzione
• Scienza: Tutte le unità SI sono ora basate sulle costanti fondamentali della natura

• Regola del 2,2: 1 kg ≈ 2,2 lb (esattamente 2,20462, ma 2,2 è abbastanza vicino)
• Una pinta è una libbra: 1 pinta d'acqua statunitense ≈ 1 libbra (a temperatura ambiente)
• Regola dei 28 grammi: 1 oz ≈ 28 g (esattamente 28,35, arrotondare a 28)
• Once in libbre: Dividere per 16 (16 oz = 1 lb esattamente)
• Regola dello stone: 1 stone = 14 libbre (peso corporeo nel Regno Unito)
• Costante del carato: 1 carato = 200 mg = 0,2 g esattamente

Le once troy sono PIÙ PESANTI, ma le libbre troy sono PIÙ LEGGERE - questo confonde tutti!

• Oncia troy: 31,1 g (più pesante) - per oro, argento, metalli preziosi
• Oncia regolare: 28,3 g (più leggera) - per cibo, posta, uso generale
• Libbra troy: 373 g = 12 once troy (più leggera) - raramente usata
• Libbra regolare: 454 g = 16 oz (più pesante) - libbra standard
• Trucco mnemonico: 'Le once troy sono terribilmente pesanti, le libbre troy sono minuscole'

• Ogni prefisso metrico è 1000×: mg → g → kg → tonnellata (÷1000 salendo)
• Kilo = 1000: chilometro, chilogrammo, chilojoule significano tutti ×1000
• Milli = 1/1000: millimetro, milligrammo, millilitro significano tutti ÷1000
• Regola dell'acqua: 1 litro d'acqua = 1 kg (a 4°C, esattamente secondo la definizione originale)
• Collegamento volume-massa: 1 ml d'acqua = 1 g (densità = 1 g/ml)
• Peso corporeo: Essere umano adulto medio ≈ 70 kg ≈ 150 lb

• Carato vs. carato: Carato (ct) = peso, Carato (kt) = purezza dell'oro (non confonderli!)
• Grano: Uguale in tutti i sistemi (64,8 mg) - troy, avoirdupois, farmaceutico
• Punto: 1/100 di carato = 2 mg (per diamanti piccoli)
• Pennyweight: 1/20 di oncia troy = 1,55 g (commercio di gioielli)
• Unità di massa atomica (uma): 1/12 di un atomo di carbonio-12 ≈ 1,66 × 10⁻²⁷ kg
• Tola: 11,66 g (standard dell'oro indiano, ancora ampiamente utilizzato)

• Tonnellata USA (2000 lb) ≠ tonnellata UK (2240 lb) ≠ tonnellata metrica (1000 kg = 2205 lb)
• Oncia troy (31,1 g) > oncia regolare (28,3 g) - l'oro si pesa diversamente!
• Misure a secco vs. a umido: Non pesare la farina in once destinate ai liquidi
• La temperatura è importante: La densità dell'acqua cambia con la temperatura (influisce sulla conversione da ml a g)
• Carato ≠ Carato: Peso vs. purezza (200 mg vs. % d'oro, totalmente diversi)
• Lo stone è solo nel Regno Unito: Non usare in contesti statunitensi (14 lb = 6,35 kg)

Unità Base: Chilogrammo (kg)

Il chilogrammo è stato ridefinito nel 2019 utilizzando la costante di Planck, sostituendo il Prototipo Internazionale del Chilogrammo (Le Grand K) vecchio di 130 anni. Ciò garantisce la riproducibilità universale.

Utilizzato a livello globale in scienza, medicina e in oltre 195 paesi per il commercio quotidiano

• picogrammo

  Analisi del DNA e delle proteine, massa di una singola cellula
• milligrammo

  Farmaci, vitamine, dosaggio medico preciso
• grammo

  Ingredienti alimentari, gioielli, misurazioni di piccoli oggetti
• chilogrammo

  Peso corporeo umano, oggetti di uso quotidiano, standard scientifico
• tonnellata metrica

  Veicoli, merci, materiali industriali, commercio su larga scala

Unità Base: Libbra (lb)

Definita esattamente come 0,45359237 kg dall'accordo internazionale del 1959. Nonostante sia 'imperiale', è ora definita utilizzando il sistema metrico.

Stati Uniti, alcune applicazioni nel Regno Unito (peso corporeo), aviazione in tutto il mondo

• grano

  Polvere da sparo, proiettili, frecce, metalli preziosi, farmaci
• oncia

  Porzioni di cibo, posta, piccoli pacchi
• libbra

  Peso corporeo, prodotti alimentari, articoli di uso quotidiano negli Stati Uniti/Regno Unito
• stone

  Peso corporeo umano nel Regno Unito e in Irlanda
• tonnellata (USA/corta)

  Tonnellata corta USA (2000 lb): veicoli, grandi carichi
• tonnellata (Regno Unito/lunga)

  Tonnellata lunga UK (2240 lb): capacità industriale

Metalli Preziosi e Gemme

Risalente alla Francia medievale, il sistema troy è lo standard globale per il commercio di metalli preziosi. I prezzi di oro, argento, platino e palladio sono quotati per oncia troy.

• Oncia Troy (oz t) - 31,1034768 g: unità standard per i prezzi di oro/argento
• Libbra Troy (lb t) - 12 oz t: raramente usata, principalmente storica
• Pennyweight (dwt) - 1/20 oz t: creazione di gioielli, piccole quantità di metalli preziosi

Un'oncia troy è più pesante di un'oncia normale (31,1g vs 28,3g), ma una libbra troy è più leggera di una libbra normale (373g vs 454g)

Gemme e Perle

Il sistema del carato per le gemme è stato standardizzato a livello internazionale nel 1907 a esattamente 200 mg. Da non confondere con il carato (purezza dell'oro).

• Carato (ct) - 200 mg: diamanti, rubini, zaffiri, smeraldi
• Punto (pt) - 0,01 ct: dimensionamento dei diamanti (un diamante da 50 punti = 0,5 carati)
• Grano di Perla - 50 mg: misurazione tradizionale delle perle

La parola 'carato' deriva dai semi di carruba, che venivano usati come contrappesi nei tempi antichi a causa della loro massa uniforme

Farmacia Storica

Utilizzato per secoli in medicina e farmacia fino a quando non fu sostituito dal sistema metrico negli anni '60-'70. Basato sui pesi troy ma con divisioni diverse.

• Scruple - 20 grani: la più piccola unità farmaceutica
• Dram (farmaceutico) - 3 scruple: composizione di medicinali
• Oncia (farmaceutica) - 8 dram: come l'oncia troy (31,1g)

La parola 'scrupolo' significa anche una preoccupazione morale, forse perché i farmacisti dovevano misurare attentamente sostanze potenzialmente pericolose

Il Prototipo Internazionale del Chilogrammo (Le Grand K) ha perso circa 50 microgrammi in 100 anni rispetto alle sue copie. Gli scienziati non hanno mai determinato se il prototipo avesse perso massa o le copie ne avessero guadagnata — questo mistero ha contribuito a guidare la ridefinizione quantistica del 2019.

I pesi troy hanno origine a Troyes, in Francia, una grande città commerciale medievale. Un'oncia troy (31,1g) è più pesante di un'oncia normale (28,3g), ma una libbra troy (373g) è più leggera di una libbra normale (454g) perché il sistema troy usa 12 oz/lb mentre l'avoirdupois ne usa 16 oz/lb.

Il grano (64,8 mg) è l'UNICA unità esattamente uguale nei sistemi troy, avoirdupois e farmaceutico. Originariamente si basava su un singolo chicco d'orzo, rendendola una delle più antiche misurazioni standardizzate dell'umanità.

Sulla Luna, peseresti 1/6 del tuo peso terrestre (la forza sarebbe minore), ma la tua massa sarebbe identica. Una persona di 70 kg pesa 687 N sulla Terra ma solo 114 N sulla Luna — eppure la sua massa è ancora di 70 kg.

Il 20 maggio 2019 (Giornata Mondiale della Metrologia), il chilogrammo è stato ridefinito utilizzando la costante di Planck (h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J⋅s). Questo rende il chilogrammo riproducibile in qualsiasi parte dell'universo, ponendo fine a 130 anni di dipendenza da un artefatto fisico.

Il carato (200 mg) prende il nome dai semi di carruba, che gli antichi mercanti usavano come contrappesi a causa della loro massa notevolmente uniforme. La parola 'carato' deriva dal greco 'keration' (seme di carruba).

La stone (14 libbre = 6,35 kg) è ancora comunemente usata per il peso corporeo nel Regno Unito e in Irlanda. Risale all'Inghilterra medievale, quando i mercanti usavano pietre standardizzate per pesare le merci. Uno 'stone' era letteralmente una pietra conservata per pesare!

Il sistema metrico è stato progettato in modo che 1 litro d'acqua = 1 chilogrammo (a 4°C). Questa splendida relazione significa che 1 millilitro d'acqua = 1 grammo, rendendo banali le conversioni tra volume e massa per i calcoli basati sull'acqua.

• Unità di Massa Atomica (u/uma)

  1/12 della massa di un atomo di carbonio-12 (1,66 × 10⁻²⁷ kg). Essenziale per la chimica, la fisica nucleare e la biologia molecolare.
• Dalton (Da)

  Come l'uma. Il kilodalton (kDa) viene utilizzato per le proteine: l'insulina è 5,8 kDa, l'emoglobina è 64,5 kDa.
• Masse delle Particelle

  Elettrone: 9,109 × 10⁻³¹ kg | Protone: 1,673 × 10⁻²⁷ kg | Neutrone: 1,675 × 10⁻²⁷ kg (valori CODATA 2018)

• Massa Terrestre (M⊕)

  5,972 × 10²⁴ kg - Utilizzata per confrontare esopianeti terrestri e lune
• Massa Solare (M☉)

  1,989 × 10³⁰ kg - Standard per le masse stellari, i buchi neri e le misurazioni galattiche

Il quanto di massa nella meccanica quantistica, derivato da costanti fondamentali.

2,176434 × 10⁻⁸ kg ≈ 21,76 microgrammi - circa la massa di un uovo di pulce (CODATA 2018)

Lo shekel mesopotamico (180 chicchi d'orzo) diventa il primo peso standardizzato documentato

Il deben egiziano (91g) viene utilizzato per i metalli preziosi e il commercio del rame

Il talento biblico (34 kg) e lo shekel (11,4g) vengono stabiliti per il tempio e il commercio

La mina greca (431g) e il talento (25,8 kg) vengono standardizzati nelle città-stato

Viene creata la libra romana (327g) — origine dell'abbreviazione 'lb' e della libbra moderna

Viene stabilita la Libbra della Torre (350g) in Inghilterra per la coniazione di monete

Emerge il sistema Avoirdupois per il commercio generale (libbra moderna = 454g)

Il sistema Troy viene standardizzato per i metalli preziosi (oncia troy = 31,1g)

La Rivoluzione Francese crea il chilogrammo come massa di 1 litro d'acqua a 4°C

Viene creato il 'Kilogramme des Archives' (cilindro di platino) come primo standard fisico

Il Trattato del Metro viene firmato da 17 nazioni, stabilendo il sistema metrico internazionale

Il Prototipo Internazionale del Chilogrammo (IPK / Le Grand K) diventa lo standard mondiale

Accordo internazionale sullo yard e la libbra: 1 lb viene definito esattamente come 0,45359237 kg

Il Regno Unito adotta ufficialmente il sistema metrico (sebbene gli stone persistano per il peso corporeo)

Il BIPM decide di ridefinire il chilogrammo utilizzando le costanti fondamentali

Il chilogrammo viene ridefinito utilizzando la costante di Planck — 'Le Grand K' viene ritirato dopo 130 anni

Tutte le unità SI sono ora basate sulle costanti fondamentali della natura — nessun artefatto fisico

• Catty/Jin (斤) - 604,79 g: mercati di Cina, Taiwan, Hong Kong, Sud-est asiatico
• Kin (斤) - 600 g: Giappone, equivalente del catty allineato al sistema metrico
• Tahil/Tael (両) - 37,8 g: commercio dell'oro di Hong Kong, medicina tradizionale
• Picul/Dan (担) - 60,5 kg: prodotti agricoli, merci alla rinfusa
• Viss (ပိဿ) - 1,63 kg: mercati e commercio del Myanmar

• Tola (तोला) - 11,66 g: gioielli in oro, medicina tradizionale, ancora ampiamente utilizzato
• Seer (सेर) - 1,2 kg: mercati regionali, varia a seconda della località
• Maund (मन) - 37,32 kg: prodotti agricoli, commercio all'ingrosso

Il tola rimane lo standard per il commercio dell'oro in India, Pakistan, Nepal e Bangladesh

• Livre - 489,5 g: libbra francese (pre-metrica)
• Pfund - 500 g: libbra tedesca (ora allineata al sistema metrico)
• Pud (пуд) - 16,38 kg: peso tradizionale russo
• Funt (фунт) - 409,5 g: libbra russa

• Arroba (@) - 11,5 kg: Spagna, America Latina (vino, olio, grano)
• Libra - 460 g: libbra spagnola/portoghese
• Quintal - 46 kg: merci agricole alla rinfusa, 4 arroba

• Gerah (גרה) - 0,57 g: la più piccola unità, 1/20 di shekel
• Bekah (בקע) - 5,7 g: mezzo shekel, tassa del tempio
• Shekel (שקל) - 11,4 g: antica valuta e standard di peso

Lo shekel del santuario era uno standard di peso preciso mantenuto dalle autorità del tempio per le offerte religiose e l'equità commerciale

• Mina (μνᾶ) - 431 g: peso commerciale, 100 dracme
• Talento (τάλαντον) - 25,8 kg: grandi transazioni, tributi, 60 mine

Un talento rappresentava approssimativamente la massa d'acqua necessaria per riempire un'anfora (26 litri)

• As - 327 mg: moneta di bronzo, il più piccolo peso pratico
• Uncia - 27,2 g: 1/12 di libra, origine di 'oncia' e 'pollice'
• Libra - 327 g: libbra romana, origine dell'abbreviazione 'lb'

La libra era divisa in 12 unciae, stabilendo la tradizione duodecimale (base 12) vista in libbre/once e piedi/pollici

La precisione delle ricette varia a seconda della regione: gli Stati Uniti usano tazze/libbre, l'Europa usa grammi, le cucine professionali usano grammi/once per coerenza.

• Cottura al forno: un errore dell'1% nel lievito può rovinare il pane (i grammi sono essenziali)
• Controllo delle porzioni: porzioni di carne da 4 oz (113g), porzioni di formaggio da 2 oz (57g)
• Gastronomia molecolare: precisione al milligrammo per gli agenti gelificanti

Il dosaggio medico richiede una precisione estrema. Gli errori di milligrammi possono essere letali; la precisione al microgrammo salva vite.

• Compresse: Aspirina 325 mg, Vitamina D 1000 UI (25 µg)
• Iniezioni: Insulina misurata in unità, dosi di epinefrina 0,3-0,5 mg
• Pediatria: Dosaggio per kg di peso corporeo (es. 10 mg/kg)

Il peso determina i costi di spedizione, la capacità del veicolo e i dazi doganali. Spesso si applica il peso dimensionale (volumetrico).

• Trasporto aereo: Addebitato per kg, il peso esatto è fondamentale per i calcoli del carburante
• Postale: USPS once, Europa grammi, internazionale kg
• Spedizione di container: Tonnellate metriche (1000 kg) per la capacità di carico

Once troy per i metalli, carati per le pietre. Una pesatura precisa determina migliaia di dollari di valore.

• Oro: Scambiato per oncia troy (oz t), purezza in carati (non carati)
• Diamanti: Prezzati in modo esponenziale in base al peso in carati (1 ct vs 2 ct)
• Perle: Misurate in grani (50 mg) o momme (3,75 g) in Giappone

La chimica analitica richiede una precisione da milligrammo a microgrammo. Le bilance sono calibrate a 0,0001 g.

• Analisi chimica: Campioni in milligrammi, purezza 99,99%
• Biologia: Campioni di DNA/proteine in microgrammi, sensibilità al nanogrammo
• Metrologia: Standard primari mantenuti nei laboratori nazionali (±0,000001 g)

Dalle materie prime ai prodotti finiti, il peso determina i costi di spedizione, la selezione del veicolo e i requisiti di movimentazione.

• Autotrasporti: Limite di 80.000 lb negli Stati Uniti, 40.000 kg (44 tonnellate) in Europa
• Aviazione: Il peso dei passeggeri + bagagli influisce sui calcoli del carburante
• Produzione: Pesi dei componenti per l'ingegneria strutturale

Le misurazioni del peso sono fondamentali per le rese dei raccolti, la gestione del bestiame, il commercio di materie prime e la distribuzione alimentare.

• Commercio di cereali: Pesi in bushel (grano 60 lb, mais 56 lb, soia 60 lb)
• Bestiame: I pesi degli animali determinano il valore di mercato e il dosaggio dei farmaci
• Fertilizzanti: Tassi di applicazione in kg/ettaro o lb/acro

Il monitoraggio del peso corporeo, gli standard delle attrezzature e le categorie di peso competitive richiedono una misurazione precisa.

• Categorie di peso: Pugilato/MMA in libbre (USA) o chilogrammi (internazionale)
• Composizione corporea: Monitoraggio delle variazioni di massa muscolare/grassa con una precisione di 0,1 kg
• Attrezzatura: Piastre per bilancieri standardizzate (20 kg/45 lb, 10 kg/25 lb)

• Conosci la tua precisione: la cucina tollera un errore del 5%, la farmaceutica richiede lo 0,1%
• Comprendi il contesto: peso corporeo in stone (Regno Unito) o libbre (USA) vs. kg (scientifico)
• Usa le unità appropriate: carati per le gemme, once troy per l'oro, once normali per il cibo
• Verifica gli standard regionali: tonnellata USA (2000 lb) vs. tonnellata UK (2240 lb) vs. tonnellata metrica (1000 kg)
• Verifica il dosaggio dei farmaci: controlla sempre due volte mg vs. µg (differenza di 1000 volte!)
• Tieni conto della densità: 1 lb di piume = 1 lb di piombo in massa, non in volume

• Confondere l'oncia troy (31,1g) con l'oncia normale (28,3g) - errore del 10%
• Usare la tonnellata sbagliata: spedire nel Regno Unito con tonnellate statunitensi (sottopeso del 10%)
• Mischiare carato (peso gemma 200mg) con carato (purezza oro) - completamente diversi!
• Errori decimali: 1,5 kg ≠ 1 lb 5 oz (sono 3 lb 4,9 oz)
• Presumere che la libbra = 500g (sono 453,59g, errore del 10%)
• Dimenticare che gli stone sono 14 lb, non 10 lb (peso corporeo nel Regno Unito)

La massa è la quantità di materia (kg); il peso è la forza di gravità su quella massa (newton). Le bilance di solito riportano le unità di massa calibrandosi per la gravità terrestre.

Un'oncia normale è di 28,349523125 g (1/16 lb). Un'oncia troy utilizzata per i metalli preziosi è di 31,1034768 g. Non mescolarle mai.

No. Tonnellata statunitense (corta) = 2000 lb (907,18474 kg). Tonnellata britannica (lunga) = 2240 lb (1016,0469 kg). Tonnellata metrica (tonnellata, t) = 1000 kg.

Il carato (ct) è un'unità di massa per le gemme (200 mg). Il carato (K) misura la purezza dell'oro (24K = oro puro).

Conferma sempre il simbolo dell'unità. 1 mg = 1000 µg. In medicina, i microgrammi sono talvolta scritti come mcg per ridurre il rischio di errori di lettura.

Misurano la forza e visualizzano la massa assumendo la gravità standard (≈9,80665 m/s²). Sulla Luna, la stessa bilancia mostrerebbe un valore diverso a meno che non fosse ricalibrata.

Tradizione e standard internazionali: il commercio di metalli preziosi utilizza le once troy; le gemme utilizzano i carati per una risoluzione più fine.

Il trasporto internazionale di merci è tipicamente quotato in chilogrammi o tonnellate metriche. Verifica se si applicano le regole del peso dimensionale per i pacchi.