Ask An Engineer

Waarom wordt de snelheid op zee gemeten in knopen?

Omdat zeelui in de 15e eeuw geen GPS hadden…

Door Sarah Jensen

Avonturenromans en geschiedenisboeken staan vol met schrijnende verhalen over zeilschepen die vertraging opliepen op zee – verhalen over zeelieden die bijna geen voedsel en vers water meer hadden, stierven aan scheurbuik, en vast kwamen te zitten in de doldrums, of in de tropen tijdens het stormseizoen. Als zeelieden niet wisten hoe snel ze gingen, konden ze dagen van hun schema afwijken, met gevaar voor de opvarenden en hun geliefden die in de haven op hen wachtten.

“Zonder oriëntatiepunten om hun voortgang over open zee te meten, konden zeelieden niet zeggen hoe snel of hoe ver ze reisden,” legt Camila Caballero uit, een MIT senior en de academische coördinator voor Amphibious Achievement, een atletisch en academisch outreach programma voor stedelijke jongeren in Boston. Maar toen in de 15e eeuw de zeemijl – 1,852 kilometer – werd ingevoerd, hadden ze een handige standaard om hun snelheid aan af te meten en creëerden ze uit noodzaak het spaanderlogboek, ’s werelds eerste maritieme snelheidsmeter. “Ze gebruikten materialen die ze voorhanden hadden,” legt ze uit. “Een wigvormig stuk hout, een kleine glazen timer en een heel lang touw. Maar niet zomaar elk touw voldeed. Gebaseerd op de lengte van de zeemijl, werden knopen gelegd langs de loglijn op intervallen van 14,4 meter. Het ene eind werd vastgemaakt aan de achtersteven van het schip en het andere aan de houten plank, die in het water werd gelaten. “Terwijl een matroos door het 30-seconden glas het zand zag leeglopen, hield zijn scheepsmaat de lijn vast terwijl die zich achter het schip afspeelde en telde de knopen terwijl ze tussen zijn vingers doorgingen,” zegt Caballero. Door die 14,4 meter door 30 seconden te delen, wisten ze dat één knoop gelijk was aan 1,85166 kilometer per uur of één zeemijl. Door de berekening uit te voeren met het werkelijke aantal knopen dat afrolde, konden de zeelieden de snelheid van het schip meten.

Het gemiddelde van veelvuldige metingen die gedurende de dag werden verricht, bleek een zeer nauwkeurige weergave te zijn van hoe snel een schip zich verplaatste. De gegevens werden gebruikt om hen te helpen navigeren door middel van dead reckoning, de methode die werd gebruikt vóór de komst van moderne instrumenten.

Heden ten dage wordt de maritieme snelheid bepaald door ultrasone sensoren of Doppler meting, en de 30-seconden deler in de snelheidsvergelijking is vervangen door 28. Maar het instrument om de snelheid van een schip te meten wordt nog steeds een logboek genoemd, en zee- en luchtvaartafstanden worden nog steeds gemeten in zeemijlen. “Kaarten die op zee en in de lucht worden gebruikt, zijn gebaseerd op de omtrek van de aarde,” zegt Caballero. “Hun schaal varieert met de breedtegraad, en de nautische mijl, ongeveer 500 voet langer dan de landmijl, verzoent die verschillen.”

En zowel in het huidige stuurhuis als in de cockpit wordt de snelheid die gelijk is aan één zeemijl per uur nog steeds een knoop genoemd, de term een echo van de dagen dat bemanningsleden van vierkante vaartuigen en caravels creatief werden met een paar eenvoudige materialen en een essentieel en belangrijk klein gadget produceerden.

Voor meer informatie over Amphibious Achievement, zie het verhaal over hen in de 19 juni 2012, Boston Globe.

Dank aan S. Venkatesh uit Tirunelveli, India, voor deze vraag.

Posted: 18 september 2012