selama hampir 130 tahun, kilogram telah ditentukan oleh platinum kecil dan silinder iridium yang duduk di lemari besi di luar Paris. Setiap unit pengukuran lainnya didefinisikan oleh fenomena fisik yang dapat direproduksi; Yang kedua adalah jumlah osilasi yang akurat dari atom cesium, dan satu meter adalah cahaya panjang bergerak dalam 1/299792458 dari detik. Hanya kilogram yang ditentukan oleh objek yang sebenarnya, hingga NIST dan komite bobot dan langkah-langkah internasional mendefinisikannya sebagai fungsi konstanta Planck. Bagaimana Anda mengukur konstanta Planck? Dengan saldo watt. Bagaimana Anda membangun saldo watt? Dengan Lego, tentu saja.
Saldo Watt terlihat seperti skala bersenjata ganda di mana satu berat dapat dibandingkan dengan berat massa yang diketahui. Alih-alih menggunakan dua lengan, saldo watt hanya memiliki satu lengan, dibawa ke keseimbangan dengan arus yang mengalir melalui koil. Kekuatan mekanis dalam keseimbangan – disebabkan oleh apa pun yang ada di pelat neraca – kemudian dapat dibandingkan dengan daya listrik, dan akhirnya konstanta Planck. Ini akan segera menjadi bagian dari definisi formal kilogram, dan ya, perangkat untuk mengukur ini dapat dibuat dari LEGO.
Satu-satunya bagian utama non-LEGO dalam keseimbangan Lego Watt adalah beberapa gulungan luka kawat di sekitar pipa PVC dan beberapa magnet neodymium. Ini ditempatkan pada kedua lengan keseimbangan, dan sepasang laser digunakan untuk memastikan kedua lengan keseimbangan berada di level. Data dikumpulkan dengan mengukur gulungan melalui beberapa pin analog pada labjack dan phidget. Setelah tegangan dan arus yang diinduksi dalam setiap koil diukur, watt dapat dihitung, maka konstanta Planck, dan akhirnya seberapa dekat massa pada panci keseimbangan adalah kilogram nyata dan ideal. Meskipun terbuat dari LEGO, sistem ini dapat mengukur massa gram hingga ketidakpastian 1%.
Para penulis telah memasukkan daftar bagian lego, banyak di antaranya dapat ditemukan di bak besar Lego di lemari berusia 8 tahun. Satu-satunya item yang sangat mahal di BOM adalah USB DAQ 16-bit; Selain itu, itu adalah sesuatu yang dapat dibangun.
Terima kasih [Matt] untuk tipnya.