Uzel (jednotka)

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 27. ledna 2020; kontroly vyžadují 27 úprav .
Uzel
Pojmenoval podle uzel
Označení jednotky kn , uz a kn
Převody na základní jednotku SI 0,514444444444 m/s
Převod na jiné jednotky 0,51 m/s
Fyzické množství rychlost

Uzel (ruské označení: uz [1] ; mezinárodní: kn [2] , někdy se používá i označení kt [3] ) je jednotka rychlosti .

Je rovna rychlosti rovnoměrného pohybu , při které těleso urazí vzdálenost jedné námořní míle za jednu hodinu [4] [5] . Používá se v námořní a letecké praxi, v meteorologii je hlavní jednotkou rychlosti v navigaci.

Podle mezinárodní definice je jeden uzel přesně roven 1852 m/h neboli 0,514444444444 m/s . Tato měrná jednotka, i když není systémová, je povoleno používat společně s jednotkami Mezinárodní soustavy jednotek (SI). V Ruské federaci je uzel schválen pro použití jako mimosystémová jednotka bez časového omezení s rozsahem " námořní navigace " [1] . Uzel je zařazen do celoruského klasifikátoru měrných jednotek [6] .

Popis

Převládání uzlu jako měrné jednotky je spojeno s významným pohodlím jeho použití v navigačních výpočtech: loď pohybující se rychlostí 1 uzel podél poledníku projde jednu obloukovou minutu zeměpisné šířky za hodinu .

Původ názvu je spojen s principem používání ruční sektorové klády , v nejjednodušší verzi se jednalo o prkno přivázané k dlouhému tenkému lanku (lag line ) tak, že při přehození přes palubu jedoucího plavidla , na vodě se zpomaluje. Uzly byly svázány na laglinu ve stejné vzdálenosti od sebe; vzdálenost byla zvolena tak, aby počet uzlů na laglinu vyleptaném přes palubu, které unikly z pohledu lag a za určitý čas prošly rukou měřiče [7] , se číselně rovnal rychlosti lodi, vyjádřené v námořních mil za hodinu [8] .

Uzel je nezávislá jednotka rychlosti. Říci: „Loď se pohybuje rychlostí 36 uzlů za hodinu“ je špatně [9] . Omyl takového výrazu je ilustrován v příběhu L. S. Soboleva „Létající Holanďan“, jehož úryvek je uveden níže:

- Řekněte mi, kapitáne, jaká je naše rychlost? - Zvedl brýle z notebooku a zeptal se znovu.

Guževoi už otevřel ústa, aby se svým obvyklým vtipem odpověděl, že to bylo šest uzlů za hodinu - v prvním a ve druhém neutáhli ani tři, ale Piichik ho varoval:

- Jak má být: plná rychlost, dvanáct uzlů.

- Leonid Sergejevič Sobolev . Příběhy kapitána 2. hodnosti V. L. Kirdyaga, vyslyšené od něj během „Velkého sídla“

Uzel a námořní míle jsou široce používány v námořní a letecké dopravě. Uzel je jediná široce používaná jednotka rychlosti, která má své jméno. U jednotky "uzel" se nepoužívají desetinné předpony (kilo-, mili- atd.), které slouží k vytvoření násobků a dílčích násobků.

Nezaměňujte uzly s mílemi za hodinu. Uzel je jedna námořní (nebo námořní) míle (1852 metrů) za hodinu a „míle za hodinu“ ( angl.  mph, míle za hodinu ), rozšířená ve Velké Británii a Severní Americe , je zákonná míle (1609 metrů) v hodina.

Před zavedením mezinárodního uzlu se také používaly podobné definice uzlu, založené na různých definicích námořní míle. Ve Spojených státech až do roku 1952 se používal uzel založený na americké námořní míli ( 1852,249 m ). Ve Spojeném království až do roku 1970 (stejně jako v zemích Britského společenství národů) se používal uzel založený na britské nebo admirálské námořní míli ( 1852,184 m ). Rozdíl mezi oběma definicemi a moderní definicí uzlu je asi 0,01 % a téměř ve všech praktických případech je nevýznamný.

Pro rychlý mentální hrubý převod uzlů na kilometry za hodinu existuje jednoduché mnemotechnické pravidlo: "vynásobte dvěma a odečtěte 10 procent." Například 15 uzlů , 15×2 = 30 km/h , odečteme 10 % = 3 km/h , dostaneme 27 km/h. Pravidlo udává hodnoty s chybou menší než 3 %. Pro převod km/h → uzlů se používá obrácený algoritmus: rychlost v km/h se vydělí 2 a k výsledné hodnotě se přičte 10 %. Například 20 km/h → 10 uzlů + 10 % → 11 uzlů (přesná hodnota je 10,8 uzlů ).

Historie

Nejstarší způsob měření rychlosti, známý jako „holandská kláda“, zahrnoval použití kusu dřeva hozeného přes palubu.

Lag  – název zařízení, které měří rychlost plavidla – pochází ze skandinávského lag  – plovoucí strom. Ruský vědec v oblasti námořních věd, akademik P. Ya. Gamaleya (1766-1817) nazval poleno také „kusem dřeva vyhozeným z lodi“. Podstata této metody: z přídě lodi byl vyhozen čip a byla stanovena doba, za kterou se unášením dostal na záď. Při znalosti délky plavidla byla vypočtena rychlost. Filozof a teolog 15. století Nicholas (1401-1464), popisující tuto metodu ve svých spisech, navrhl házet nikoli dřevěné třísky, ale ovoce, jako jsou jablka, protože jsou viditelnější. Časový interval se nejčastěji určoval vyslovováním určitých frází nebo kombinací slov měřeným hlasem. P. Gamaleya poukazuje na to, že v ruské flotile byla taková slova „eynen-tventikh“. Vyslovit je trvalo přesně jednu sekundu.

Holandská logická metoda samozřejmě mohla nějak změřit rychlost, pokud se loď pohybovala pomalu. Snad pomocí čipu X. Columbus a Vasco da Gama přibližně odhadli rychlost svého kurzu, jiné rychloměry tehdy nebyly.

V roce 1574 popsal William Burn stavbu nového zpoždění, zvaného manuální nebo sektorové zpoždění. Skládal se z dřevěného, ​​železem svázaného sektoru, tenkého, ale pevného laglinového lanka, na kterém byly v určitých rozestupech vázány uzly, a průhledu pro jeho navíjení. Vertikálně plovoucí těžký sektor, spuštěný ze strany do vody, zůstal nehybný jako kotva a loď se pohybovala vpřed. Zatímco se písek v přesýpacích hodinách ( lahvích ), navržených na 30 sekund, přesypával z jedné poloviny na druhou, počítali počet uzlů (proto moderní uzel šel), které se podařilo dostat přes palubu. Intervaly mezi uzly byly zvoleny tak, aby uzel odpovídal rychlosti rovné námořní míli za hodinu. V té době byla míle považována za rovnou 6080 stopám, a proto byla vzdálenost mezi uzly rovna 50,67 stop (15,4 metru). Brzy si však všimli, že se laglin potápěl nerovnoměrně: nejprve více, a pak jak šel do vody, jeho ponoření se snižovalo. To vedlo k potřebě změnit vzdálenosti mezi uzly - nejprve o něco méně než 50,67 stop a poté více než tato hodnota.

Značky byly aplikovány na mokrou, dobře nataženou čáru. Postupně bylo na prvních pět segmentů utkáno 1, 2, 3, 4 a 5 uzlů, v tomto pořadí, a pak znovu 1; 2; 3 atd., což odpovídalo 6; 7; 8 atd. štítky. Někdy byly mezi uzly vetkány hladké značky, které označovaly polovinu uzlu. První značka, nazývaná flagduk , byla nastavena ve vzdálenosti od sektoru rovnající se délce plavidla. To bylo provedeno za účelem snížení vlivu strhávání sektorů pohybující se lodí na přesnost měření.

Měření rychlosti bylo prováděno ze závětrné strany za účelem přivedení klády do brázdy, neboť při plavbě (kromě plavby se zadním větrem) se kláda vždy odkláněla na návětrnou stranu.

Pozorování prováděného na zádi lodi se účastnili zpravidla tři členové posádky: jeden házel kládou, druhý držel výhled s ranou loglin na zdvižených rukou a třetí, obvykle kajut, kontroloval čas, to znamená převracel láhve. Po uplynutí 30 sekund byl pohled zastaven a na palubě byl vybrán sektor, přičemž se znovu zkontrolovalo, kolik uzlů bylo odvinutých.

Přes své nedostatky (nízká přesnost, nepohodlnost při používání, četnost měření atd.) a v následujících letech se objevily pokročilejší přístroje a nástroje pro měření rychlosti, sektorový deník se na lodích používá již několik století. V ruské flotile se používal až do 19. století a dodnes se s ním můžeme setkat na plachetních a malotonážních lodích. [10] To se vysvětluje především jednoduchostí jeho výroby. V případě nepředvídané situace se dá vyrobit přímo na lodi z lan a hadrů. Příkladem toho je plavba kapitána Williama Bligha (1754-1817) po slavné vzpouře na Bounty , šalupě anglického královského námořnictva.

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Předpisy o jednotkách hodnot povolených k použití v Ruské federaci Archivní kopie ze dne 1. prosince 2017 na Wayback Machine . Schváleno nařízením vlády Ruské federace č. 879 ze dne 31. října 2009
  2. ↑ Mezinárodní označení „kn“ (z anglického  knot „knot“) je zavedeno normou ISO 80000-3.
  3. ↑ Zavrženo , protože je stejné jako mezinárodní označení pro kilotunu .
  4. ↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Jednotky množství. Odkaz na slovník. - M . : Nakladatelství norem, 1990. - S. 117. - 240 s. — ISBN 5-7050-0118-5 .
  5. ↑ Stanyukovich K. M. Slovník mořských termínů nalezených v příbězích .
  6. ↑ OKEI 327 - Uzel (míle / h). . Staženo 31. ledna 2019. Archivováno z originálu 1. února 2019.
  7. ↑ V různých flotilách byla tradiční doba měření různá: 15 sekund , 28 sekund , 30 sekund nebo 1 minuta . Čas byl udržován přesýpacími hodinami .
  8. ↑ Lze vypočítat, že uzly na laglinu pro měření rychlosti během 1 minuty musí být svázány v krocích po 30,87 m ( 1 ⁄ 60 námořní míle , 1 ⁄ 6 kabel , ≈100  stop ). Pro měření rychlosti na kratší dobu je nutné úměrně snížit krok mezi uzly.
  9. ↑ Bludov M. I. Rozhovory z fyziky: 1. díl - 3. vyd. - M . : Vzdělávání, 1984. - S. 24-26.
  10. ↑ Historie logu // Koryakin V.I., Khrebtov A.A. Od astrolábů po navigační systémy. M.: Stavba lodí, 1994. 240 s. . Získáno 31. března 2020. Archivováno z originálu dne 3. prosince 2020.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie