Ask An Engineer

Miért mérik a sebességet a tengeren csomókban?

Mert a 15. századi tengerészeknek nem volt GPS-ük…

By Sarah Jensen

A kalandregények és a történelemkönyvek tele vannak a tengeren késő vitorlásokról szóló elkeserítő történetekkel – a tengerészekről, akiknek fogytán az élelem és az édesvíz, skorbutban haldokolnak, és csapdába esnek a tengerfenéken vagy a trópusokon a viharszezonban. Ha a tengerészek nem tudták, milyen gyorsan haladnak, napokig eltértek a menetrendtől, veszélybe sodorva a fedélzeten lévőket és aggódva a kikötőben várakozó szeretteiket.

“Mivel nem voltak tájékozódási pontok, amelyek alapján felmérhették volna a nyílt tengeren való haladásukat, a tengerészek nem tudták, milyen gyorsan vagy milyen messze haladnak” – magyarázza Camila Caballero, az MIT végzőse és az Amphibious Achievement, egy bostoni városi fiataloknak szóló sport- és tanulmányi program tudományos koordinátora. De amikor a 15. században bevezették a tengeri mérföldet – 1,852 kilométert -, már volt egy praktikus szabvány, amelyhez képest mérni tudták a sebességet, és a szükségből létrehozták a chipnaplót, a világ első tengeri sebességmérőjét. “Olyan anyagokat használtak, amelyek kéznél voltak” – magyarázza. “Egy ék alakú fadarabot, egy kis üvegóra és egy nagyon hosszú kötelet.”

De nem akármilyen kötél volt elég. A tengeri mérföld hossza alapján 14,4 méterenként csomókat kötöttek a rönkzsinór mentén. Az egyik végét a hajó tatjához rögzítették, a másikat pedig a fadeszkához erősítették, amelyet a vízbe dobtak. “Miközben az egyik matróz a 30 másodperces üvegen keresztül figyelte a homok kiürülését, a hajótársa tartotta a zsinórt, ahogy az a hajó mögött lejátszódott, és számolta a csomókat, ahogy azok az ujjai között elhaladtak” – mondja Caballero. Ha ezt a 14,4 métert elosztották 30 másodperccel, akkor megtudták, hogy egy csomó 1,85166 kilométer per órának vagy egy tengeri mérföldnek felel meg. Azáltal, hogy a matrózok a lecsévélt csomók tényleges számával végezték el a számítást, meg tudták mérni a hajó sebességét.

A nap folyamán végzett gyakori mérések átlaga igen pontos tükörképének bizonyult annak, hogy a hajó milyen gyorsan mozgott. Az adatokat arra használták, hogy segítsék őket a holtpontos navigációban, a modern műszerek megjelenése előtt használt módszerben.

Már napjainkban a tengeri sebességet ultrahangos érzékelőkkel vagy Doppler-méréssel határozzák meg, és a sebességegyenletben a 30 másodperces osztót 28-ra cserélték. De a hajó sebességének mérésére szolgáló műszert még mindig naplónak nevezik, és a tengeri és légi távolságokat még mindig tengeri mérföldben mérik. “A tengeren és a levegőben használt térképek a Föld kerületén alapulnak” – mondja Caballero. “A méretarányuk a földrajzi szélesség függvényében változik, és a tengeri mérföld, amely körülbelül 500 lábbal hosszabb, mint a szárazföldi mérföld, kiegyenlíti ezeket a különbségeket.”

A mai pilótafülkében és a pilótafülkében az óránként egy tengeri mérföldnek megfelelő sebességet még mindig csomónak nevezik, ez a kifejezés visszhangja azoknak az időknek, amikor a szögletes fahajók és karavellák legénységének tagjai néhány egyszerű anyagból kreatívan dolgoztak, és egy alapvető és jelentős kis szerkentyűt készítettek.

Az Amphibious Achievementről bővebben a Boston Globe 2012. június 19-i számában olvashat róluk.

Köszönjük S. Venkatesh-nek az indiai Tirunelveliből a kérdést.

Közzétéve: szeptember 18, 2012