Kilogramo

El kilogramo (símbolo kg) es la unidad de masa del Sistema Internacional de Unidades y una de sus siete unidades básicas. Desde el 20 de mayo de 2019 ya no se define a partir de un objeto físico, sino a partir de una constante de la naturaleza, la constante de Planck. Es además la única unidad básica del SI cuyo nombre incluye un prefijo.

¿Qué es un kilogramo?

Un kilogramo mide la masa, es decir, la cantidad de materia de un cuerpo y su resistencia a cambiar de movimiento (inercia). Su nombre procede del griego chílioi («mil») y de grámma, «peso pequeño»: mil gramos. Aunque en el lenguaje cotidiano se dice «peso», masa y peso no son lo mismo: la masa es una propiedad del cuerpo y se mantiene igual en cualquier lugar; el peso es la fuerza con la que un planeta lo atrae y se mide en newtons.

Definición actual

La 26.ª Conferencia General de Pesas y Medidas aprobó en noviembre de 2018 una redefinición del SI que entró en vigor el 20 de mayo de 2019. Ahora el kilogramo se define fijando el valor numérico de la constante de Planck, h:

Como el metro y el segundo están definidos por otras constantes (la velocidad de la luz y la frecuencia de una transición del cesio), al fijar h queda definido el kilogramo. En la práctica, se materializa con instrumentos de alta precisión como la balanza de Kibble, que compara una fuerza mecánica con una fuerza eléctrica, o con el método de la esfera de silicio-28 del proyecto Avogadro.

Historia del kilogramo

• 1795: la Francia revolucionaria introduce el sistema métrico. El «grave» (futuro kilogramo) se define como la masa de un decímetro cúbico (un litro) de agua.
• 1799: se fabrica el kilogramme des Archives, un patrón de platino que materializa esa definición.
• 1889: la primera Conferencia General de Pesas y Medidas sanciona el prototipo internacional del kilogramo (IPK), un cilindro de aleación de platino (90 %) e iridio (10 %), de unos 39 mm de altura y de diámetro, custodiado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en Sèvres, cerca de París. Se hicieron copias oficiales para los distintos países.
• Siglo XX: las comparaciones periódicas revelan pequeñas derivas, del orden de microgramos, entre el prototipo y sus copias, lo que cuestionaba que un objeto físico pudiera ser la base de la medida.
• 2018-2019: se abandona el patrón físico y se adopta la definición actual basada en la constante de Planck.

El cambio no altera lo que pesa una bolsa de arroz ni lo que mide una báscula: la nueva definición se escogió precisamente para coincidir con la anterior dentro de la incertidumbre.

Múltiplos y submúltiplos

Como el kilogramo ya lleva el prefijo «kilo-», los prefijos del SI se aplican al gramo: se escribe miligramo (mg) y no «microkilogramo».

Equivalencias con otras unidades

• 1 kg ≈ 2,2046 libras (avoirdupois).
• 1 libra = 0,453 592 37 kg (valor exacto por definición).
• 1 onza = 0,028 349 5 kg, aproximadamente.

Usos del kilogramo

El kilogramo es la medida estándar en el comercio de alimentos y mercancías, la industria, el transporte, la medicina (dosis por kilo de peso corporal o índice de masa corporal) y la ciencia, donde sirve de base para unidades derivadas como el newton (1 N = 1 kg·m/s²), el julio o el pascal. Para ampliar el contexto, consulta masa, peso y Sistema Internacional de Unidades.

Ejercicios resueltos

Preguntas frecuentes

Referencias

• Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). Le Système international d’unités (SI), 9.ª edición (brochure del SI), 2019.
• Real Academia Española. Diccionario de la lengua española, entrada «kilogramo».
• Centro Español de Metrología. Sistema Internacional de Unidades.