گره: واحدی که از دل دریا بیرون آمد
گره چیست و چرا به وجود آمد؟
در دنیای دریانوردی، واحد سرعت گره است. یک گره به معنای پیمودن فاصلهای برابر با یک مایل دریایی2 در مدت زمان یک ساعت است. اما چرا از واحدهای رایج مثل کیلومتر بر ساعت استفاده نمیکنند؟ پاسخ در تاریخ و کاربرد عملی نهفته است. زمین گرد است و دریانوردان برای پیمایش اقیانوسها به نقشههایی نیاز داشتند که انحنای زمین را در نظر بگیرند. مایل دریایی دقیقاً بر اساس اندازهگیری روی کره زمین تعریف شده است.
یک مایل دریایی تقریباً برابر است با یک دقیقه قوسی از عرض جغرافیایی3. اگر کره زمین را یک پرتقال فرض کنیم، محیط آن 360 درجه است. هر درجه به 60 دقیقه تقسیم میشود. پس محیط زمین 360 × 60 = 21,600 دقیقه قوسی است. از آنجایی که محیط زمین حدود 40,075 کیلومتر است، طول هر دقیقه قوسی (یا یک مایل دریایی) میشود:
پس: ۱ مایل دریایی = ۱.۸۵۲ کیلومتر و در نتیجه ۱ گره = ۱.۸۵۲ کیلومتر بر ساعت.
روش باستانی اندازهگیری سرعت: طناب گرهدار و چوب
دریانوردان قدیم چگونه سرعت را اندازه میگرفتند؟ آنها از وسیلهای هوشمندانه به نام چوب سنجش4 استفاده میکردند. روش کار به این صورت بود:
- یک چوب مثلثی شکل را به طنابی بلند میبستند.
- روی طناب، در فاصلههای مشخص (معمولاً حدود 14.4 متر) گره میزدند.
- چوب را به درون آب پرتاب میکردند. چوب در آب تقریباً ثابت میماند و طناب شروع به باز شدن از قرقره میکرد.
- دریانورد با استفاده از یک ساعت شنی (30 ثانیهای)، تعداد گرههایی که در این مدت از دستش عبور میکرد را میشمرد.
اگر در 30 ثانیه، 8 گره عبور میکرد، سرعت کشتی 8 «گره» محاسبه میشد! این اسم از همین جا باقی مانده است.
| واحد سرعت | معادل بر حسب کیلومتر بر ساعت (km/h) | کاربرد اصلی | نمونه |
|---|---|---|---|
| گره (knot) | 1.852 | دریانوردی و هوانوردی | سرعت کشتی کانتینربر: 22 گره |
| کیلومتر بر ساعت (km/h) | 1 | حمل و نقل زمینی | حداکثر سرعت مجاز در آزادراه: 110 km/h |
| مایل بر ساعت (mph) | 1.609 | حمل و نقل زمینی در برخی کشورها | سرعت متوسط دوچرخهسوار: 15 mph |
| متر بر ثانیه (m/s) | 3.6 | علوم فیزیک و مهندسی | سرعت صوت در هوا: حدود 343 m/s |
تبدیل گره به کیلومتر بر ساعت و بالعکس: همراه با مثال
تبدیل بین این دو واحد بسیار ساده است. فقط کافی است از ضریب تبدیل ثابت 1.852 استفاده کنید.
$\text{سرعت بر حسب km/h} = \text{سرعت بر حسب گره} \times 1.852$
$\text{سرعت بر حسب گره} = \frac{\text{سرعت بر حسب km/h}}{1.852}$
مثال ۱: کشتی تفریحی با سرعت 15 گره در حال حرکت است. سرعت آن بر حسب کیلومتر بر ساعت چقدر است؟
$15 \times 1.852 = 27.78$ . پس سرعت حدود 27.8 km/h است. تقریباً شبیه سرعت یک دوچرخهسوار حرفهای!
مثال ۲: یک ناوشکن جنگی میتواند به سرعت 55 کیلومتر بر ساعت برسد. این سرعت معادل چند گره است؟
$\frac{55}{1.852} \approx 29.7$ . پس سرعت حدود 30 گره است.
چرا هنوز در عصر ماهوارهها از گره استفاده میکنند؟
شاید بپرسید امروزه با وجود جیپیاس5 و دستگاههای پیشرفته، چرا گره هنوز کاربرد دارد؟ دلایل مهمی وجود دارد:
- یکنواختی و استاندارد جهانی: تمامی نقشههای دریایی، کتابهای راهنما، اطلاعیهها و قوانین بینالمللی دریانوردی بر اساس مایل دریایی و گره نوشته شدهاند. تغییر این استاندارد جهانی بسیار پرهزینه و گیجکننده خواهد بود.
- راحتی در محاسبات ناوبری: از آنجایی که مایل دریایی متناسب با درجههای جغرافیایی است، محاسبه مسافت و زمان سفر روی نقشههای دریایی با استفاده از گره بسیار سادهتر است. برای مثال، اگر مقصد 60 مایل دریایی دورتر باشد و کشتی با سرعت 15 گره حرکت کند، به راحتی میفهمیم که سفر حدود 4 ساعت طول میکشد (60 ÷ 15 = 4).
- امنیت: استفاده از یک واحد مشترک بین همه کشتیها، هواپیماها و مراکز کنترل ترافیک، از بروز سوءتفاهم و خطا جلوگیری میکند که برای ایمنی در دریا حیاتی است.
حتی خلبانها نیز سرعت هواپیما را نسبت به هوا (و نه زمین) اغلب با واحد گره میسنجند. پس این واحد تنها متعلق به دریا نیست!
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: بله، کاملاً! همانطور که در تاریخچه توضیح داده شد، نام این واحد دقیقاً از همان گرههای روی طناب چوب سنجش گرفته شده است. این یک مثال عالی از چگونهگی پیدایش یک واحد اندازهگیری از دل یک ابزار ساده است.
پاسخ: بزرگترین اشتباه، قاطی کردن مایل دریایی با مایل زمینی (مایل معمولی) است. یک مایل زمینی فقط 1.609 کیلومتر است، در حالی که یک مایل دریایی 1.852 کیلومتر است. اگر از ضریب اشتباه استفاده کنید، سرعت کشتی را بسیار کم یا زیاد محاسبه خواهید کرد. همیشه به خاطر بسپارید: ۱ گره = ۱ مایل دریایی در ساعت ≠ ۱ مایل زمینی در ساعت
پاسخ: بله، در هواشناسی دریایی و همچنین گزارشهای هواشناسی برای خلبانان، سرعت باد غالباً بر حسب گره بیان میشود. این کار هماهنگی بین دریانوردان، خلبانان و مراکز هواشناسی را افزایش میدهد. برای مثال، توفانی با باد 50 گره، بادی بسیار شدید محسوب میشود.
پاورقی
1 گره (Knot): واحد سرعت مورد استفاده در دریانوردی و هوانوردی. معادل یک مایل دریایی در ساعت.
2 مایل دریایی (Nautical Mile): واحد اندازهگیری فاصله که بر اساس محیط زمین تعریف میشود. یک مایل دریایی تقریباً برابر با یک دقیقه قوسی از عرض جغرافیایی و معادل 1852 متر است.
3 عرض جغرافیایی (Latitude): فاصله زاویهای یک نقطه از استوا، بر حسب درجه.
4 چوب سنجش (Chip Log): ابزار سنتی دریانوردی برای اندازهگیری سرعت کشتی، متشکل از یک چوب و طناب گرهدار.
5 جیپیاس (GPS): سامانه موقعیتیابی جهانی (Global Positioning System).
