| Referência | Grãos (gr) | Quilogramas (kg) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (80 gsm) | 77.1618 gr | 0.005 kg |
| One litre of water | 15432.4 gr | 1 kg |
| Average adult human | 1080265 gr | 70 kg |
| A small car | 21605302 gr | 1400 kg |
O grão é uma unidade de massa igual a exatamente 64,79891 miligramas. O seu símbolo é gr. É a menor unidade dos sistemas imperial e norte-americano, e a única partilhada de forma idêntica pelos sistemas avoirdupois, troy e dos boticários, o que faz dela o eixo em que giram as conversões entre eles.
A sua origem é agrícola e literal: um grão de cevada, ou de trigo em algumas tradições, tomado como padrão natural porque as sementes de uma mesma colheita são notavelmente uniformes. O estatuto inglês de 1266 definiu o pêni como o peso de trinta e dois grãos de trigo colhidos do meio da espiga. Essa definição sobreviveu em princípio até ao século XIX, quando o grão passou a ser fixado por lei em relação à libra e não a qualquer semente. Sete mil grãos fazem uma libra avoirdupois, e 5760 fazem uma libra troy.
As armas de fogo são o domínio onde a unidade continua mais viva. A massa das balas indica-se em grãos de forma quase universal, pelo que uma bala de espingarda de 55 grãos ou uma de pistola de 230 grãos são linguagem corrente entre atiradores do mundo inteiro, incluindo em países métricos. As cargas de propulsor também se pesam em grãos, e as balanças de recarga estão calibradas neles.
A farmácia usou o grão durante séculos, e a aspirina de cinco grãos é a antepassada do comprimido atual de 325 miligramas, número que parece arbitrário em unidades métricas e óbvio nas antigas. A medicina dentária, os componentes de flechas e tiro com arco e o comércio de pérolas e pedras preciosas conservam-no em alguns lugares.
A sua propriedade mais notável é ser a mesma em todos os sistemas ingleses de peso. Os pesos troy, avoirdupois e dos boticários dividem-se de modo diferente acima do grão — uma libra troy tem 5760 grãos e uma avoirdupois 7000 — mas os três assentam no idêntico grão de 64,79891 miligramas. Isso fez do grão a moeda comum pela qual se podiam comparar os pesos de um ourives e os de um merceeiro, e é a razão por que a unidade sobreviveu à normalização enquanto os seus parentes maiores foram podados. Quem recarrega cartuchos aproveita hoje a mesma finura: as cargas de pólvora pesam-se ao décimo de grão, cerca de seis miligramas, porque um pequeno erro na carga produz uma grande variação de pressão.
Um grão equivale a 64,79891 miligramas exatos, a um sete milésimo de uma libra avoirdupois ou a cerca de 0,002286 onças.
O quilograma é a unidade de base da massa no Sistema Internacional de Unidades. O seu símbolo é kg. É a única unidade de base cujo nome leva um prefixo, herança do primeiro sistema métrico que nunca foi corrigida.
Durante mais de um século o quilograma foi definido por um único objeto: um cilindro de platina e irídio guardado no Gabinete Internacional de Pesos e Medidas, em Sèvres, junto a Paris. Quarenta cópias oficiais foram distribuídas pelos estados membros e comparadas com o protótipo em intervalos longos. Essas comparações revelaram uma deriva lenta de várias dezenas de microgramas entre o protótipo e as suas cópias ao longo de cem anos, sem que fosse possível dizer qual deles mudara. Uma unidade que só podia ser definida por um objeto que ninguém conseguia verificar era constrangedora para um sistema assente na reprodutibilidade.
A redefinição entrou em vigor a 20 de maio de 2019. O quilograma fica agora fixado atribuindo um valor exato à constante de Planck, 6,62607015 vezes dez elevado a menos trinta e quatro joules segundo, o que liga a massa ao tempo e ao comprimento através da mecânica quântica. Na prática a realização faz-se com uma balança de Kibble, que equilibra uma massa contra uma força eletromagnética cuja grandeza é conhecida em termos elétricos, ou contando os átomos de uma esfera de silício quase perfeita. Qualquer laboratório devidamente equipado pode hoje realizar a unidade por si.
A vida quotidiana não é afetada por nada disto. O peso corporal, as compras, a franquia de bagagem, a carga e o lado da massa em quase todo o cálculo de engenharia estão em quilogramas, e o protótipo internacional continua no seu cofre como objeto histórico e não como definição.
Realizar a nova definição exige um instrumento e não um objeto. Uma balança de Kibble sustém uma massa contra uma força eletromagnética cujo valor se conhece a partir da constante de Planck, comparando diretamente a potência mecânica e a elétrica, e um segundo método conta os átomos de uma esfera quase perfeita de silício 28 cujo diâmetro e espaçamento de rede se conhecem com poucas partes em mil milhões. As duas vias concordam dentro de cerca de vinte microgramas por quilograma, e qualquer laboratório que construa uma pode hoje fabricar o seu próprio padrão primário. É esse o ganho prático da mudança: a massa já não tem de remontar a um único cilindro num cofre, e nenhum acidente com ele pode alterar a unidade.
Um quilograma equivale a 1000 gramas, a cerca de 2,20462 libras ou a cerca de 35,274 onças.