Přes destičku běží od paluby k vodě dehtovaná logová šňůra a po ní sjíždějí jeden za druhým, každý svým tempem, uvázané uzly; dole se na vlně pohupuje dřevěný sektor a drží šňůru napnutou. Vlevo se v přesýpacích hodinách sype písek: horní polovina se vyprazdňuje, dolní plní a mezi nimi stále padají jednotlivá zrnka. Tři řady vln jdou různými směry s nesouhlasnými periodami a po měřítku dole jede značka od kraje ke kraji k odečtené hodnotě.
List jednotky
Mimo SI · přípustná pro navigaci list 1/1 · rev. 2026-09Uzel kn · kt
Jednotka mimo SI · veličina: rychlost · 1 námořní míle za hodinu
Jednotka pojmenovaná podle provazu
Přes záď se házel dřevěný sektor zatížený olovem tak, aby stál ve vodě svisle a téměř se nehýbal, a z něj se odvíjela šňůra s uzly uvázanými ve stejných rozestupech. Námořník nechával šňůru klouzat mezi prsty a nahlas počítal uzly, zatímco druhý hlídal přesýpací hodiny, a když písek dotekl, počítání se přerušilo: kolik uzlů se napočítalo, takovou rychlost loď měla.
Celý trik spočívá v tom, že rozestup mezi uzly a doba přesýpacích hodin jsou vzájemně sladěné, takže počítání dávalo rovnou rychlost v mílích za hodinu, bez jakéhokoli počítání na mokré palubě. Přístroj zmizel z lodí před více než sto lety; log se stal nejprve mechanickým, pak elektromagnetickým a dnes dokonce satelitním, ale název jednotky přežil a leží dnes v základu mezinárodních pravidel pro zabránění srážkám na moři.
Dnes definice uzlu nezmiňuje ani šňůru, ani písek: je to přesně jedna námořní míle za hodinu, tedy tisíc osm set padesát dva metrů dělených třemi tisíci šesti sty sekundami. Číslo nevychází kulaté — nula celá pět set čtrnáct metru za sekundu a kousek —, ale pohodlí zůstalo: vzdálenost v mílích dělená rychlostí v uzlech dává rovnou hodiny.
Mezinárodní dokumenty píší značku dvěma malými latinskými písmeny — kn —, letectví a meteorologické zprávy se drží kt a ve starých anglických tabulkách se objevuje i kts. Slovo „uzel“ má množné číslo, značka ne; za číslem stojí nezlomitelná mezera.
Hodina už v jednotce sedí, takže „uzly za hodinu“ neexistují, je jen změna rychlosti, a ta se měří v uzlech za minutu. Uzel není námořní míle ani vůbec vzdálenost; navíc se rychlost vůči vodě a rychlost nad dnem liší o proud a v úžině se rozcházejí o dobrých deset procent.
01 · Definice
šňůra a hodiny · míle za hodinu · vůči vodě a nad dnemUzel se rovná jedné námořní míli za hodinu a míle má od roku 1929 přesně tisíc osm set padesát dva metrů, takže i uzel se vyjadřuje přesně: nula celá pět jedna čtyři čtyři čtyři čtyři metru za sekundu, zaokrouhleno na šesté místo. Definice je čistě aritmetická a jednotka nemá vlastní etalon, protože zcela dědí etalon délky a definici sekundy.
Historická vazba mezi uzlem a přístrojem stála na úměře. Pokud se rozestup mezi uzly na šňůře rovná dráze, kterou loď urazí za dobu přesýpacích hodin při jedné míli za hodinu, pak počet uzlů, které odešly přes palubu, je rychlost právě v těchto mílích. Pro hodiny na dvacet osm sekund vychází rozestup čtrnáct metrů čtyřicet, tedy čtyřicet sedm stop a tři palce, a anglické loďstvo takové dělení považovalo za vzorové.
Potíž byla v tom, že různé lodě si šňůry dělily po svém a přesýpací hodiny sypaly nerovnoměrně, takže chyba nebyla náhodná, ale soustavná: nevyrovnávala se za hlídku, ale hromadila se ve výpočtu. Navigátor s příliš krátce dělenou šňůrou den za dnem zapisoval rychlost vyšší než skutečnou, posouval svou polohu po kurzu dopředu a přicházel ke břehu dřív, než si myslel — námět, kterým jsou plné zprávy o ztroskotáních z osmnáctého století.
Konečně se uzel měří dvěma způsoby a rozdíl je důležitý dodnes. Log jakékoli konstrukce — od dřevěného sektoru po elektromagnetické čidlo v trupu — udává rychlost vůči vodě, zatímco satelitní přijímač počítá pohyb vůči dnu a rozdílem mezi nimi je proud. V Gibraltarském průlivu nebo u mysu Horn dosahuje několika uzlů, a proto se na můstku drží obě hodnoty vedle sebe.
Odkud se vzalo čtyřicet sedm stop a tři palce
Vlevo pluje loď svým kurzem a za zádí se odvíjí šňůra: uzly běží tím rychleji, čím vyšší je zvolená rychlost, a každý, který projde rukou námořníka u zábradlí, přidá jeden k počítání. Vpravo se sypou hodiny, a jakmile je jejich horní polovina prázdná, počítání se přeruší — dva sloupce ukazují, co se napočítalo a co bylo doopravdy. Změňte dobu hodin: šňůra je rozdělená pro jednu dobu, vezměte jinou a odečet začne lhát vždy stejným směrem, zatímco spodní řádek spočítá, o kolik mil za den takový výpočet posune polohu.
02 · Převod
rychlosti · vítr a vlna · doba plavbyJedna rychlost ve třech rozhovorech
První karta rozloží zadanou rychlost do běžných jednotek. Druhá čte totéž číslo jako vítr a ukazuje, co při takovém větru dělá moře. Třetí počítá čas a denní dráhu, tedy odpovídá na otázku, pro kterou byl uzel vymyšlen.
Pravidlo k zapamatování: uzel je zhruba půl metru za sekundu a necelé dva kilometry za hodinu, a naopak — metr za sekundu jsou téměř přesně dva uzly.
Meteorologické služby uvádějí vítr jednou v uzlech, jindy v metrech za sekundu, a čísla se liší téměř dvojnásobně, takže dvacítka v předpovědi je buď čerstvý vítr, nebo skutečná vichřice. Než porovnáte předpovědi různých služeb, ověřte si, že obě mluví stejnou jednotkou.
| Veličina | Hodnota | Poznámka |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Měřicí přístroje
ruční log · vrtulový · elektromagnetický · dopplerovskýČtyři způsoby, jak chytit rychlost
Přístroj, který dal jednotce jméno
Přes záď se házel dubový sektor okovaný olovem, který stál ve vodě svisle a zůstával skoro na místě, zatímco loď plula vpřed a táhla za sebou šňůru. Prvních sáhů až ke značce se nepočítalo, aby sektor vyšel z brázdy, pak se nahlas počítaly uzly až do výkřiku „stop!“ nad prázdnými hodinami. Přesnost byla zhruba půl uzlu, což pro výpočet polohy docela stačilo, protože vítr a proud přidávaly mnohem víc nejistoty.
Vrtule, která počítá otáčky
V polovině devatenáctého století nahradila šňůru vlečená vrtule se šikmými lopatkami, která se točila tím rychleji, čím rychleji loď plula, a dlouhou šňůrou poháněla počitadlo na zádovém zábradlí. Přístroj už nepočítal rychlost, ale uraženou dráhu; rychlost se určovala dělením přírůstku časem, což odečty zklidnilo: nahodilé škubání vln se vyrovnávalo samo. Walkerův log zůstal na palubách téměř sto let a ve výbavě záchranných člunů přežil i nástup radionavigace.
Čidlo bez pohyblivých částí
Mořská voda vede proud, a když proudí kolem cívky v trupu, vzniká mezi elektrodami napětí úměrné rychlosti proudění. Takový log se neopotřebuje a nezamotá do chaluh, ale ukazuje rychlost vody v mezní vrstvě těsně u obšívky, která se od volného proudění trochu liší, a proto se kalibruje na měřené míli s opravným koeficientem. Odečet však zůstává rychlostí vůči vodě, ne nad dnem.
Rychlost počítaná ode dna
Šikmé svazky akustického logu dopadají na dno a z posunu frekvence odraženého signálu přístroj určí pohyb vůči dnu — právě tu rychlost nad dnem, kterou žádný log pracující ve vodě nezná. Při vyvazování tak lze vidět pohyb ve zlomcích uzlu a dokonce i boční drift, a na hluboké vodě, kde se ozvěna dna ztrácí, přejde přístroj na rozptyl ve vodním sloupci a měří znovu vůči vodě, což poctivě oznámí poznámkou na obrazovce.
05 · Pravidla zápisu
kn a kt · hodina uvnitř · vůči vodě, nebo nad dnemHodina už sedí ve slově
Chyb je tu málo a všechny pocházejí ze zapomnětlivosti: jednotka v sobě skrývá vzdálenost i čas, a proto nesnese, když se k ní zvenku přidají ještě jednou.
První chyba je nejznámější a rovná se řeči o „kilometrech za hodinu za hodinu“. Druhá vydává vzdálenost za rychlost, ačkoli se za hlídku urážejí míle a jen míle. Třetí je nebezpečná v předpovědích, kde jedny služby uvádějí vítr v uzlech a jiné v metrech za sekundu, takže holé číslo nic neznamená. Čtvrtá šetří na přesnosti tam, kde se nesmí: zaokrouhlení na jedna celá osm dává skoro tři procenta chyby, tedy hodinu navíc při plavbě přes Atlantik. Pátá nechává čtenáře hádat, zda byla rychlost změřena logem, nebo satelitem, přestože v úžině může rozdíl dosáhnout čtvrtiny rychlosti. Šestá prostě komolí značku, která v takové podobě neexistuje v žádné normě.
06 · Sousední jednotky
námořní míle · metr za sekundu · kilometr za hodinuUzel se opírá o námořní míli tak jako kilometr za hodinu o kilometr, a celá rodina rychlostí se tak liší jen mírou délky, která jí leží v základu. Rozdíl je čistou dohodou a houževnatost uzlu stojí na tom, že míle se rovná úhlové minutě a odečítá se přímo na okraji mapy.
Základ uzlu: vzdálenost odpovídající jedné úhlové minutě poledníku, stanovená v roce 1929 na kulatý počet metrů.
Jednotka soustavy, v níž mluví většina meteorologů světa; převod do ní a zpět je téměř zdvojnásobení, čehož se využívá pro rychlé odhady.
Každodenní míra rychlosti, spojená s uzlem přesným činitelem 1,852, protože obě míry délky v tomto poměru jsou stanoveny jako celé počty metrů.
Mezi kartami Simetrium stojí vedle námořní míle, z níž uzel vzal svůj obsah, a rychlost světla — druhý krajní bod téže řady, kde jednotku neurčuje přístroj, ale naopak se prohlašuje za přesnou a slouží k definici metru.
07 · Historický oddíl
archiv · od provazu ke koeficientuJak se z provazu stala jednotka
{title}
{text}
Šňůra na čtyřicet dva stop zkracovala rozestup o devítinu a tím nadsazovala odečet asi o dvanáct procent, což na dlouhé plavbě posouvalo vypočtenou polohu o desítky mil po kurzu dopředu.
Dvě rychlosti jedné lodi
Každý log, od dřevěného sektoru po cívku v trupu, měří rychlost lodi vůči vodě, protože právě voda obtéká trup a točí vrtulí. Loď se však nepohybuje po vodě, ale po mapě, a navigátor potřebuje rychlost vůči dnu; rozdílem těchto dvou veličin je proud, který v úzkých průlivech a u pobřeží kontinentů může být srovnatelný se samotnou rychlostí.
Než se objevily satelitní přijímače, musel se proud brát z atlasů a slapových tabulek a k odečtu logu přičítat oprava, jejíž spolehlivost závisela na stáří vydání. Dnes přijímač dává rychlost nad dnem přímo, a proto se na můstku drží obě hodnoty: log říká, jak se loď chová ve vodě a zda stroj dává dost otáček, satelit říká, kdy loď dorazí.
Odtud zvláštnost jednotky: uzel nemá vlastní etalon a mít nemůže, a neověřuje se jednotka, ale přístroj, tak že loď proplouvá měřenou míli známé délky oběma směry, aby se proud zprůměrováním vyrušil. Ze staré logové šňůry zůstal jen zvyk porovnávat odečet s něčím vnějším, protože žádný log neví, co dělá voda kolem něj.
Katalog veličin
rychlost, pohyb a navigaceZákladní jednotky SI
zvýrazněny metr a sekunda — uzel je poměr délky k časuKdo pluje jakou rychlostí
doba plavby vyplývá ze stejného vzorce| Loď nebo objekt | Uzly | km/h | Za den | |
|---|---|---|---|---|
| {name} | {kn} | {kmh} | {day} | {time} |
Sloupec denní dráhy ukazuje hlavní výhodu jednotky: chcete-li vědět, kolik mil bude zítra ve stejnou hodinu za zádí, stačí vynásobit rychlost dvaceti čtyřmi. Poslední sloupec stejně mění rychlost na čas a právě tato jednoduchost udržela uzel na můstku, ačkoli přijímač uvnitř počítá v metrech za sekundu.