表示船速要用“节”,这与其它交通工具都不同,为什么?

科学信仰 2024-09-28 09:03:46

无论是汽车、火车、还是飞机,当我们谈到它们的行进速度时都会用到一个相同的单位,即公里/小时,但有一种交通工具与它们都不同,那就是船。

船的速度用什么表示,用“节”,为什么只有船如此特立独行呢?因为“节”的出现时间要比我们熟悉的“公里/小时”早得多。一公里就是1000米,而“米”这个基本的长度单位,其出现的时间并不像我们以为的那么早。最早使用“米”作为长度单位的是法国人,他们定义米的方法是将通过巴黎的子午线上从地球北极点到赤道距离的一千万分之一视为一米,而这个标准的确定是在18世纪末。

有了米,才有了公里,于是才会有我们熟悉的速度单位“公里/小时”,而相比之下,“节”的出现时间就要早多了。

“节”这个速度单位是伴随着大航海时代的到来而出现的,在16世纪,航海盛行,然而在大海上航行的人们却面临着一个难题,那就是如何确定自己船只的航行速度。在陆地上要想确认一个物体的移动速度并不是一件困难的事情,因为到处都是参照物,但在茫茫的大海之上,周遭除了海水就是海水,很难找到合适的参照物,自然也就很难确定船只的航行速度,怎么办呢?

在进行了多种不同的尝试之后,终于航海者们找到了一种测量船只航行速度的有效方法,这种方法就被称为“抛绳计节”。

首先必须要准备一根很长的绳子,并在这根绳子上打上很多个节,节与节之间的距离应该是相等的。之后,在绳子的一端绑上一个带有配重的木制品,并确保另一端能够自然地放出。做好这些工作之后,便可以开始计速了。

计速开始时,先要将带有木制品的一端从船尾扔出,同时开始使用沙漏计时。

由于木制品带有配重,所以它的大部分会没入水中,因为阻力的关系,这个木制品相对于海面几乎是静止不动的,之后随着船只向前航行,带有节的绳子会自然地放出,当沙漏计时结束时,绳子放出了多少节,那么船速就是多少节。这种计量船速的方法具有很强的实用性,所以很快便得到了推广,航海者们开始广泛使用,不过由于每个航海者使用沙漏计时的时长不同、绳结的长度也不同,所以“节”的标准并不统一。

及至16世纪末,对于“节”的定义才有了一个统一的标准并沿用至今,即计时时长为28秒,节与节之间的距离为14.4米,现在我们所说的1节其实就是指每小时1海里。

1海里是多长呢?海里是个有趣的单位,它以地球的中心为球心,将球心到地球表面的距离视为半径,然后画一个大圆,再将这个大圆分为360度,每一度在划分为60分,其中每一分所对应的弧长就是1海里。不过这种定义方法存在着一个问题,那就是地球并不是一个标准的球体。

由于地球不是一个标准的球体,所以在地球上不同的地点,所测量出的弧长并不相同,所以1海里所代表的距离也就不同。

为了解决这种差异,后来人们又将地球子午线上纬度1分所对应的弧长定义为了1海里,可即便如此,在不同纬度区域,所测得的1海里长度还是不同的。直到1929年,第一届国际水文会议召开,将1海里统一定义为了1852米,至此,“海里”终于有了一个固定的标准,随之,“节”也就有了一个固定的标准。

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