抛绳计节。
16世纪的英国人在进行船舶的速度测试时,主要有两大方式。
第一种就是在船体的尾部系上一根绳子,绳子末端有个小铁块,通过手摆动这根绳子,小铁块最终会落到绳子几十米之外的位置,然后再用计时器计算时间,从而得出船的速度。
但是这种测试方法并不准确,很可能因为海浪等各种因素导致数据出现偏差。
第二种测试方法则是将时间打在一个浮标上,然后将其抛入大海,船只沿着浮标游走,但是这种方法从容易性和准确性上来讲,不如第一种。
第一种方法也有许多种不同的改良版本,比如让小铁块蘸上若干墨水,在掠过一块布的时候,落下墨水。
通过蓝印的方式来测量小铁块最远飞行的距离,从而算出船只的速度。
第二种方法也不是没有过改良,英国人将该方法改进为“有记录的抛绳”,这样就能将抛绳的长度记录在一根绳子上,改善了测速的效率。
当然,还有许多其他的改进方法,比如“不记绳式”等方法,都是为了更准确的测定船只的速度。
这些方法就被英国人称为“抛绳计节”,思路很简单,就是控制一个小铁块飞出一定长度的距离或者在一个规定的时间内就行。
然而,这样的方法肯定不完善,很容易出现许多问题,比如无法记录小铁块划过的距离,或者蓝印的方法在海上十分不方便。
于是在1729年,英国人就制定了“抛绳计节”的具体定义,就是一节对应一百英尺,也就是三十英尺/秒,这也就是当前海中垂直方向的速度值。
一个节对应多少公里,或者多少米呢?答案是1节是1.847千米/h(公里每小时)或者0.514米/s(米每秒),后面将会介绍到它们的转换关系。
“海里”的定义。
那么为什么非要使用“节”这个单位呢?这其实跟我国的“里”有很大的关系。
然而,在我国,一里等于五百丈或者一千步,其中的长度单位是指“千步里”,这种“里”的定义,与我的国同期的时候,就是指一千步,现在一里的长度则是等于五百丈,也就是二千五百丈的长度。
有的人可能会对里有疑惑,为什么长城上的每个烽火台之间的距离是一里?“里”有多大?是指多少米呢?一里的长度与地区、时间有关,因为“里”和“丈”是我国很早之前就有的长度单位,长城的长度每一个世纪都会变化,但是里依然是一段长度,只是这个长度在不同的时间会有所不同。
长城上铺石的地方留下的空隙,每隔三里就会有一个烽火台,而一处烽火台到另一处烽火台的距离往往是一里。
那么一里在12世纪有多长呢?一里等于500米,这段距离也是由清朝钦差大臣进行测量后得出。
“里”这种长度单位并非中国独有的长度单位,很多欧洲国家也有和“里”类似的长度单位,那就是“海里”。
海里的定义是地球表面任意一点的1分弧长,由于地球是不规则的,因此1分弧长这种长度单位并不是固定的。
正是因为这个原因,海里在很久之前也并没有统一的标准,也是到了20世纪,才将其定义为1852米,也就是1海里对应1852米。
我国是在1949年加入国际通用单位联盟,将“海里”这种长度单位统一到“海里”的标准。
那么海里的定义是如何而来的,首先,1弧度等于地球半径的1/2π,因此,地球子午线上地球表面赤道的1分弧长与地球子午线上地球表面的长度相同。
当然1分弧长可以分成60等份,每一份都是1海里。
而1弧度按比例可以计算出长度为:360/2π6.378110^6m=40007540m因此,1海里就等于40007540m/3600m=1852m。
“米”这个长度单位是什么时候诞生的呢?“米”是法国在18世纪末,就是1799年诞生的长度单位。
为什么会出现这样的长度单位,究其原因,是因为当时的法国还使用“酒品”这样的长度单位,然而“酒品”是十分宽泛的长度单位,因此往往会与当时的“度”这样的长度单位产生混淆。
在出现国际通商时,为了消除这种差异,法国于是决定创造一个新的长度单位,这个单位就是“米”。
“米”的定义是地球子午线上地球赤道的1千万分之1的距离,即1/40000000m,也就是1m=40000000*10^-9m。
“海里”与“节”的关系。
那么在我国,一里等于多少千米呢?由于一里等于500米,因此,一里等于0.5千米。
那么,一节又等于多少千米?1节是1.852千米/h,因此1节等于1.852千米。
那么1公里等于多少节?1公里=1/1.852节,1公里等于0.539节,1千米等于0.534海里。
1节=1.852公里,1节等于1.852公里,1节等于1.852千米。
在《国际航道标准》第七版中,要求在所有的国际标志中,必须以海里为基准来进行标识,因为很多国家和地区都使用“海里”作为长度单位进行标识。
而“节”则是根据“海里”的定义而来,这样在航行的过程中就能够直观的看出船的速度,因此,“节”作为船只的速度单位是直接关联到地球的经纬度的。
在今天,许多国际间的船只的速度都是以“节”为单位进行测定的,世界上大多数的海军都是将速度单位设定为“节”,而且在《国际航道标准》中“节”也是地面上的视角,而不是船只的视角。
目前来看,1节是1.852千米,在我国也将其一直沿用下去。
然而,在世界上许多国家和地区有些是将其标准化到1.8千米/时,有些则是标准化到2千米/时,这种标准化的不一致,让航行中的安全受到一些影响。
结语在《国际航道标准》中,将其规定的单位都是以国际海上的标准来进行规定,其目的是为了让国际间的船只能够共同使用,这样就能够减少一些问题。
因此这种“节”和“海里”在我国是不太常见的,在国际航道标准中,就像我国的公里/时一样,将其作为国内的标准一样。