por quase 130 anos, o quilograma foi definido por um pequeno cilindro de platina e irídio sentado em um cofre fora de Paris. Toda outra unidade de medição é definida por fenômeno físico reprodutível; O segundo é um número preciso de oscilações de um átomo de césio, e um metro é a luz de comprimento viaja em 1/299792458 de um segundo. Apenas o quilograma é definido por um objeto real, até que Nist e o comitê internacional de pesos e etapas o define como uma função da constante Planck. Como você mede a constante de Planck? Com um saldo watt. Como você constrói um equilíbrio de Watt? Com LEGO, claro.

Um equilíbrio Watt parece uma escala de duplo armado, onde um peso pode ser comparado a outro peso da massa conhecida. Em vez de usar dois braços, um equilíbrio Watt só tem um braço, trazido em equilíbrio por uma corrente fluindo através de uma bobina. A potência mecânica no balanço – trazida pelo que quer que esteja no balanceamento – possa ser comparada à energia elétrica e, eventualmente, a constante de Planck. Isto fará em breve parte da definição formal do quilograma e sim, um dispositivo para medir isso pode ser feito de Lego.

As únicas partes principais não-LEGO no equilíbrio LEGO Watt são algumas bobinas de enrolamento de arame em torno de um tubo de PVC e alguns ímãs de neodímio. Estes são colocados em ambos os braços do equilíbrio, e um par de lasers é usado para garantir que ambos os braços do saldo estejam no nível. Os dados são coletados medindo as bobinas através de alguns pinos analógicos em um labjack e um phidget. Uma vez que a tensão e corrente induzida em cada bobina for medida, a potência pode ser calculada, então a constante de Planck, e finalmente quão próxima a massa na panela de balanço é para um quilograma real e idealizado. Apesar de ser feito fora de LEGO, este sistema pode medir uma massa de grama para 1% de incerteza.

Os autores incluíram uma lista de peças LEGO, muitas das quais poderiam ser encontradas em qualquer banheira enorme de LEGO em um armário de 8 anos de idade. O único item realmente caro no BOM é um USB DaisB de 16 bits; Além disso, é algo que alguém pode construir.

Obrigado [Matt] para a ponta.