de aproape 130 de ani, kilogramul a fost definit de un mic cilindru de platină și iridiu așezat într-o boltă din afara Parisului. Fiecare altă unitate de măsură este definită de fenomenul fizic reproductibil; Al doilea este un număr precis de oscilații ale unui atom de cesiu, iar un contor este lumina de lungime care se deplasează în 1 / 299792458th dintr-o secundă. Numai kilogramul este definit de un obiect real, până când NIST și Comitetul Internațional de Greutăți și pași definește-l ca o funcție a constantei Planck. Cum măsurați constanta Planck? Cu un echilibru Watt. Cum construiți un echilibru Watt? Cu Lego, desigur.
Un echilibru Watt arată ca o scară dublă armată, în care o greutate poate fi comparată cu o altă greutate a masei cunoscute. În loc să folosiți două brațe, un echilibru Watt are doar un braț, adus în echilibru printr-un curent care curge printr-o bobină. Puterea mecanică în sold – adusă de orice este pe placa de echilibru – poate fi apoi comparată cu energia electrică și, eventual, constanta plank. Acest lucru va face în curând parte din definiția formală a kilogramei, iar da, un dispozitiv pentru a măsura acest lucru poate fi făcut din Lego.
Singurele părți majore non-lego din balanța Lego Watt sunt câteva bobine de rană de sârmă în jurul unei țevi din PVC și câțiva magneți de neodim. Acestea sunt plasate pe ambele brațe ale balanței, cât și o pereche de lasere sunt folosite pentru a se asigura că ambele brațe ale echilibrului sunt nivelul. Datele sunt colectate prin măsurarea bobinelor prin câțiva știfturi analogice pe un labjack și un phidget. Odată ce tensiunea și curentul indus în fiecare bobină se măsoară, puterea poate fi calculată, apoi constanta Planck, și în cele din urmă cât de aproape de masă pe panglică este într-un kilogram real, idealizat. În ciuda faptului că este făcută din Lego, acest sistem poate măsura o masă de gram la o incertitudine de 1%.
Autorii au inclus o listă de piese Lego, dintre care multe pot fi găsite în orice cadă uriașă de lego într-un dulap de 8 ani. Singurul element foarte scump de pe BOM este un DAQ USB de 16 biți; În afară de asta, este ceva pe care oricine îl poate construi.
Vă mulțumim [Matt] pentru vârf.