Węzeł to popularna jednostka prędkości, stosowana w transporcie wodnym i lotniczym. Niemniej nie jest ona łatwa to zapamiętania, a warto wiedzieć, w jaki sposób przeliczać ją na kilometry. Właśnie to dzisiaj omówimy.
Węzeł (jednostka prędkości) – definicja
Węzeł (ang. knot), skrótowo oznaczany jako w., kn lub kt, to jednostka prędkości, która odpowiada jednej mili morskiej na godzinę. Można to zapisać w następujący sposób:
1 w. = 1 Mm/h = 1,852 km/h = 0,514 m/s.
Jednostka ta jest używana do określania prędkości w następujących kontekstach:
- dla morskich jednostek pływających,
- w niektórych krajach oraz w ruchu międzynarodowym także dla statków powietrznych, takich jak samoloty, śmigłowce, szybowce i balony,
- w meteorologii, gdzie jest używana pomocniczo do określania prędkości wiatrów i prądów morskich (podstawową jednostką w tym przypadku jest m/s).
W żegludze śródlądowej natomiast stosuje się kilometry na godzinę.
Przykłady obliczeń (węzły na km)
Podstawowe przeliczniki:
- 1 węzeł = 1,852 km/h
- km/h = węzły × 1,852
Przykładowe obliczenia
5 węzłów → km/h
5 × 1,852 = 9,26 km/h
10 węzłów → km/h
10 × 1,852 = 18,52 km/h
20 węzłów → km/h
20 × 1,852 = 37,04 km/h
Węzły – zastosowanie dawniej i dziś
W węzłach mogą być mierzone prędkości jednostek pływających w stosunku do cieczy, w których się poruszają (takie jak prędkości łodzi i prędkości powietrzne). Dla zachowania spójności, prędkości związane z nawigacją, takie jak prądy oceaniczne, prądy pływowe, prądy rzeczne oraz prędkości wiatru, również wyrażane są w węzłach.
W związku z tym, prędkość nad gruntem (SOG; prędkość w przypadku samolotów, GS) oraz wskaźnik postępu w kierunku odległego punktu, znany jako „prędkość rzeczywista” (VMG), mogą być również podawane w węzłach.
Od 1979 roku Międzynarodowa Organizacja Lotnictwa Cywilnego uznaje węzeł za jednostkę do tymczasowego stosowania w lotnictwie, jednak do 2024 roku nie ustalono daty zakończenia tego okresu.
Mimo że jednostka węzeł nie należy do systemu SI, jej zachowanie w użyciu morskim i lotniczym ma duże znaczenie. Długość mili morskiej, na której opiera się węzeł, jest ściśle związana z geograficznym układem współrzędnych długości i szerokości geograficznej. W związku z tym mile morskie i węzły są wygodnymi jednostkami do nawigacji zarówno w samolotach, jak i statkach.
Na standardowej mapie nawigacyjnej, korzystającej z projekcji Merkatora, skala pozioma (wschód-zachód) zmienia się w zależności od szerokości geograficznej. Na mapie północnoatlantyckiej skala ta różni się dwukrotnie od Florydy do Grenlandii. Dlatego pojedyncza skala graficzna, jak ta na wielu mapach, byłaby bezużyteczna na takiej mapie. Ponieważ długość mili morskiej jest praktycznie równa jednej minucie szerokości geograficznej, odległość w milach morskich na mapie można łatwo zmierzyć przy użyciu cyrkla i skal szerokości geograficznej umieszczonych po bokach mapy. Nowe brytyjskie mapy admiralicji mają skalę szerokości geograficznej umieszczoną na środku, co ułatwia pomiar.
Czasami prędkość jest błędnie wyrażana jako „węzły na godzinę”, co oznaczałoby „mili morskie na godzinę na godzinę”, a tym samym odnosiłoby się do przyspieszenia.
Terminy lotnicze
Przed 1969 rokiem, normy dotyczące zdolności do lotu dla cywilnych statków powietrznych w amerykańskich przepisach lotniczych wymagały, aby odległości były podawane w milach lądowych, a prędkości w milach na godzinę. W 1969 roku normy te stopniowo zmieniano, aby odległości podawać w milach morskich, a prędkości w węzłach.
Poniższe skróty są używane do rozróżnienia różnych pomiarów prędkości powietrza:
- TAS to „knots true airspeed”, czyli prędkość statku powietrznego względem niezakłóconego powietrza.
- KIAS to „knots indicated airspeed”, czyli prędkość wskazywana przez wskaźnik prędkości powietrza w samolocie.
- CAS to „knots calibrated airspeed”, czyli wskazywana prędkość powietrza skorygowana o błąd pozycji i błąd instrumentu.
- EAS to „knots equivalent airspeed”, czyli skorygowana prędkość powietrza, uwzględniająca adiabatyczny przepływ sprężalny dla danej wysokości.
Wskazywana prędkość powietrza jest bliska rzeczywistej prędkości powietrza tylko na poziomie morza w standardowych warunkach i przy niskich prędkościach. Na wysokości 11000 m (36000 stóp) wskazywana prędkość powietrza wynosząca 300 węzłów może odpowiadać rzeczywistej prędkości powietrza wynoszącej 500 węzłów w standardowych warunkach.
Więcej informacji znajdziesz na stronie: Z jaką prędkością leci samolot pasażerski i wojskowy?
Węzły – pochodzenie historyczne
Aż do połowy XIX wieku, prędkość jednostek na morzu mierzono za pomocą logu pływającego. Składał się on z drewnianej płyty, przymocowanej liną do bębna, z obciążeniem na jednym końcu, aby unosiła się prostopadle do powierzchni wody, co zapewniało jej dużą opór wobec wody przepływającej wokół.
Log pływający był wrzucany za rufę poruszającej się jednostki, a lina była swobodnie rozwijana. Węzły, związane w odstępach 47 stóp 3 cale (14,4018 m), były przesuwane przez palce marynarza, podczas gdy inny marynarz używał klepsydry 30-sekundowej (aktualnie akceptowana jest klepsydra 28-sekundowa) do pomiaru czasu operacji. Liczba węzłów była raportowana i wykorzystywana w nawigacji przez kapitana żeglugi.
Ta metoda daje wartość węzła równą 20+1⁄4 cala na sekundę lub 1,85166 kilometra na godzinę. Różnica w stosunku do nowoczesnej definicji wynosi mniej niż 0,02%.
Zobacz również: Zamiana mph na kmh. Kalkulator zamiany jednostek prędkości