Прямой узел и схожие с ним узлы

Прямой узел

(к вопросу о физическом обосновании надёжности прямого узла)

 

 

 

Работу выполнил Капустин Владимир,

учащийся 7 класса,

курсант 3 курса

МБОУДОД ДМЦ «Нептун»

 

 

Научный руководитель

Кузнецова Г.И., педагог дополнительного образования

МБОУДОД ДМЦ «Нептун»

 

 

Пермский край, г.Березники, 2012г.

Оглавление

1. Введение                                                                                             - 3

2. Прямой узел и схожие с ним узлы

    2.1. История названий, происхождение                            - 5

    2.2. Прямой узел и схожие с ним узлы, технология вязания     - 6

    2.3. Физическое обоснование надёжности прямого узла     - 8

3. Заключение                                                                               - 12

4. Источники                                                                           - 13

 

 

Введение

 

Без узлов немыслима наша современная жизнь. Можно сказать, с них начинается наш день: шнурки ботинок, пояса, галстуки… Когда мы едем отдыхать – не обойтись без узлов на рюкзаках, палатках, без узлов немыслима рыбалка, охота. Одним словом, веревка, канат, шнур были и остаются важным средством в руках человека. В наши дни даже в космосе люди не могут без нее обойтись: особый синтетический трос применяется в качестве страховочного фала при выходе из корабля в открытый космос.

На Земле тоже есть немало профессий, работа которых связана с узлами. Конечно же, это ткачи, сапожники, портные. Есть и такие специальности (пожарные, горноспасатели, моряки, рыбаки, монтажники-высотники и др.), где умение быстро и надежно вязать необходимые узлы – обязательное требование профессии, поскольку от этого порой зависят жизнь и здоровье человека.

Однако большинство из нас не сможет быстро и крепко привязать трос к крюку машины или лодку к берегу, обвязать груз так, чтобы его можно было безбоязненно поднять на высоту, связать два каната в один.

Я занимаюсь в Детском морском центре «Нептун», и первое чему нас научили – это вязать несколько, самых необходимых на первое время, узлов. Среди них был и прямой узел. Мы всегда пользовались им, если было необходимо удлинить канат, связать два коротких конца в один. Узел «держал» прочно, и канаты сами по себе не развязывались.

Однако, когда я стал больше изучать морские науки, в том числе знакомиться с другими морскими узлами, мне попалась в руки книга «Морские узлы» Л.Н. Скрягина, в которой прямой узел назывался ненадёжным, что он плохо «держит» на синтетических канатах. В этой книге автор приводит ряд цитат зарубежных авторитетов, которые подвергают сомнению надежность прямого узла для связывания двух концов и только лишь на основании этих мнений встает на сторону противни­ков прямого узла, заявляя следующее:

«Автор берет на себя смелость заявить, что в толковании характеристики прямого узла и в рекомендациях по его приме­нению, опубликованных во всех без исключения отечественных изданиях, была допущена грубая ошибка. Ее не исправили до сих пор, забыли о ней и уверовали в то, что этот узел надеж­но служит для связывания двух тросов примерно одинаковой толщины». (6, С. 38)

Далее Лев Николаевич приводит цитату из авторитетнейшего издания «Книга узлов Ашлея» (Тhe Ashely Book of Knotes), гласящую следующее:

«Этот узел, примененный для связывания двух тросов, унес больше человеческих жизней, нежели дюжина других узлов вме­ сте взятых».

Поскольку книга Льва Николаевича в общем и целом вполне заслуженно с момента своего выхода в свет превратилась в нашей стране в каноническое руководство по узлам, все содержащиеся в ней утверждения стали приниматься на веру, и во всех дальнейших источниках дурная репутация прямого узла стала само собой разумеющимся фактом. Например, на Интернет-сайте www. muzel. ru есть раздел «Особо опасные узлы», где, в частности, говорится следующее: «Прямой узел. Склонен к развязыванию без контрольных узлов и даже с контрольными узлами в виде полуткацкого узла».

Б.И.Багрянцев в книге «Учись морскому делу» пишет, что «прямой узел служит для соединения тросов небольшого диаметра при небольшом натяжении», то есть осторожно дает понять о возможном риске при использовании этого узла. К.Джерман и Б.Бивис также говорят о ненадёжности прямого узла. Другие авторы (см. «Литература») также делают такой вывод, однако не подкрепляют этот «приговор» прямому узлу никакими доказательствами.

Мне захотелось «реабилитировать» прямой узел, поэтому цель моего исследования – доказать надёжность прямого узла.

Задачи:

1. Дать понятие «прямого» узла, описать историю его происхождения (названия);

2. Охарактеризовать способы вязания прямого узла.

3. Описать узлы, похожие на прямой узел, с которыми его легко спутать.

4. Обосновать через показ распределения сил (трения, натяжения) надежность прямого узла и ненадежность его «двойников». 

Методы исследования: испытания различных узлов на разных канатах, анализ результатов, изучение специальной литературы по такелажным работам, опрос опытных речников.

Объектная область: динамика (как раздел механики).

Объект исследования: прямой узел и его «двойники» («воровской», «бабий», «тёщин» и др.)

Предмет исследования: взаимодействие сил, приложенных к прямому узлу.

Гипотеза: прямой узел надежно «держит» и может использоваться на растительных и синтетических канатах.

 

Воровской узел.

Воровской узел очень похож на прямой, однако ходовые кон­цы у него расположены не с одной стороны, как у прямого, а по разные стороны – как бы по диагонали.

Бабий узел.

Ходовые концы этого узла выходят, как и у прямого, с одной стороны, однако коренной и ходовой конец каждой из веревок находятся на противоположных сторонах петли, образуемой  другой веревкой.

 

Тещин узел.

Тещин узел можно назвать абсолютной противоположностью прямого узла – в нем не только ходовые концы связываемых веревок расположены по диагонали, но и ходовая с корен­ной частью каждой из веревок располагаются с разных сторон петель, образуемых другой веревкой.

Как видим, у прямого узла есть три коварных двойника, и, завязывая шнурки на ботинках, многие из нас вяжут не один и тот же узел, а периодически и непроизвольно используют либо прямой, либо бабий узел.

Воровской, бабий и тещин узлы ни в коем случае нельзя применять для связывания двух канатов или веревок, потому  что они подведут со стопроцентной гарантией. Насчет этого никаких разногласий среди специалистов по узлам не существует. Однако существует расхождение во мнениях насчет того, можно ли считать надежным использование прямого узла для связывания двух канатов (веревок). Преобладающей в настоящее время точкой зрения является та, согласно которой прямой узел очень опасно применять для связывания концов, потому что он якобы «ползет» и ввиду этого склонен рано или поздно подвести.   

Можно привести еще целый ряд плохих отзывов о прямом узле из отечественных и зарубежных источников, но вместо этого я предлагаю с помощью физики разобраться, заслуживает ли пря­мой узел приклеившейся к нему дурной репутации и откуда вооб­ще у этого довольно неплохого узла возникла такая репутация.

 

 

Заключение

 

Итак, опытным и эмпирическим путем мы доказали, что прямой узел может применяться для связывания двух канатов приблизительно одинаковой толщины, независимо от материала изготовления каната. Силы, действующие на коренные концы каната только сильнее затягивают его, а ходовые концы, образующие петлю, обжимают коренные концы, увеличивая силу трения.

Возникает вопрос: откуда же у прямого узла взялась дурная репутация при его несомненной надежности? У нас на этот счет одна версия: в незаслуженно плохой репутации прямого узла виноваты именно его коварные близнецы, и особенно во­ровской узел. При достаточно длинных ходовых концах очень трудно составить представление, прямой или – не дай Бог – воровской узел мы вяжем, и, следовательно, очень легко завя­зать воровской узел вместо прямого. Как следствие, вина за лю­бой несчастный случай, вытекающий из такой путаницы, будет незаслу­женно возлагаться (и, видимо, уже неоднократно возлагалась в прошлом!) на прямой узел, поскольку независимо от того, во­ровской или прямой узел получится в итоге, изначально-то под­разумевался именно прямой узел! Отсюда и пугающая цитата из «Книги узлов Ашлея» о том, что прямой узел якобы «унес больше человеческих жизней, нежели дюжина других узлов вместе взятых».

И все-таки после такой подробной и основательной защиты репутации прямого узла мы хотели бы дать парадоксальную на первый взгляд рекомендацию: НЕ НАДО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРЯМОЙ УЗЕЛ ДЛЯ СВЯЗЫВАНИЯ ДВУХ ТРОСОВ КАК РАЗ ИМЕННО ПО ПРИЧИНЕ ТОГО, ЧТО ЕГО ОЧЕНЬ ЛЕГКО СПУТАТЬ С ВОРОВСКИМ УЗЛОМ. Достаточно малейшего отвлекающего фактора при вязании прямого узла – и ходовой конец одной из связываемых веревок может быть пу­щен по траектории воровского узла. В ситуациях, когда прихо­дится вязать прямые узлы один за другим, из десяти подразуме­ваемых прямых узлов один-два (а то и больше) наверняка ока­жутся воровскими.

В качестве достойной альтернативы для таких случаев можно порекомендовать шкотовый узел, у которого, в отличие от прямого и воровского узлов, взаимное расположение ходовых концов никак не влияет на его свойства.

 

 

Шкотовый узел с                             Шкотовый узел с
ходовыми концами,                        ходовыми концами,

ориентированными в                      ориентированными

противоположные стороны            в одну сторону

 

Также есть у прямого узла и «достойные родственники» – двойной прямой узел и рифовый узел.

Двойной прямой узел применяется в тех же случаях, что и прямой, только при использовании связанного каната более длительное время. Двойной прямой узел еще иногда называют академическим (за его строгую симметричность) и хирургическим (им пользуются хирурги при проведении операции, когда накладывают швы).

Рифовый узел применяется для «взятия рифов», то есть для крепления паруса, чтобы потом его можно было быстро, одним рывком развязать. Но в затянутом состоянии он также надежен, как и прямой. Мои друзья называют его ещё «прямым с бантиком». Кстати, прямой для подвязки паруса как раз не удобен – зря его называли «рифовым».

 

Я собираюсь продолжить изучение темы «физика морских узлов» и разобраться с беседочным узлом, чтобы доказать, что этот узел наоборот не так надежен, как его описывают. Например, завязанный на синтетическом тросе левшой, то есть в зеркальном отображении, он скользит в сторону страхуемого человека, затягиваясь вокруг его туловища удушающей петлей. То есть может применяться только для удержания предметов, но не для страховки человека при высотных работах.

 

Источники

 

1. Багрянцев Б.И., Решетов П.И. Учись морскому делу. М.: «Издательство ДОСААФ СССР», 1986 г., 177с.

2. Гордеев И.И. Матрос, рулевой речного флота: Учебник для нач.проф.образования. М.: «ACADEMA», 2003г., 176с.

3. Джерман К, Бивис Б. Современный трос в морской практике. Синтетические и натуральные волокна. Перевод с английского. Л.: Судостроение, 1980 г., 96с.

4. Замоткин А.П. Морская практика для матроса. М.: Транспорт, 1985г., 280с.

5. Колин Дж. Морские узлы в обиходе. / Пер. с англ. Второе изда­ние. - СПб.: Диля, 2004. - 96 с.

6. Скрягин Л.Н. Морские узлы. М.: Транспорт, 1994г., 128с.

7. Спра­вочник по морской практике.  М.: Воениздат, 1969, 268с.

8. Интернет-сайт www. muzel. ru

 

[1] Кстати, по одной из версий старых моряков слово «салага» в русском языке буквально означает, что «Я – с Алага (с острова Алаг, где будто бы размещалась школа юнг), и вовсе не являлось обидным.

Прямой узел

(к вопросу о физическом обосновании надёжности прямого узла)

 

 

 

Работу выполнил Капустин Владимир,

учащийся 7 класса,

курсант 3 курса

МБОУДОД ДМЦ «Нептун»

 

 

Научный руководитель

Кузнецова Г.И., педагог дополнительного образования

МБОУДОД ДМЦ «Нептун»

 

 

Пермский край, г.Березники, 2012г.

Оглавление

1. Введение                                                                                             - 3

2. Прямой узел и схожие с ним узлы

    2.1. История названий, происхождение                            - 5

    2.2. Прямой узел и схожие с ним узлы, технология вязания     - 6

    2.3. Физическое обоснование надёжности прямого узла     - 8

3. Заключение                                                                               - 12

4. Источники                                                                           - 13

 

 

Введение

 

Без узлов немыслима наша современная жизнь. Можно сказать, с них начинается наш день: шнурки ботинок, пояса, галстуки… Когда мы едем отдыхать – не обойтись без узлов на рюкзаках, палатках, без узлов немыслима рыбалка, охота. Одним словом, веревка, канат, шнур были и остаются важным средством в руках человека. В наши дни даже в космосе люди не могут без нее обойтись: особый синтетический трос применяется в качестве страховочного фала при выходе из корабля в открытый космос.

На Земле тоже есть немало профессий, работа которых связана с узлами. Конечно же, это ткачи, сапожники, портные. Есть и такие специальности (пожарные, горноспасатели, моряки, рыбаки, монтажники-высотники и др.), где умение быстро и надежно вязать необходимые узлы – обязательное требование профессии, поскольку от этого порой зависят жизнь и здоровье человека.

Однако большинство из нас не сможет быстро и крепко привязать трос к крюку машины или лодку к берегу, обвязать груз так, чтобы его можно было безбоязненно поднять на высоту, связать два каната в один.

Я занимаюсь в Детском морском центре «Нептун», и первое чему нас научили – это вязать несколько, самых необходимых на первое время, узлов. Среди них был и прямой узел. Мы всегда пользовались им, если было необходимо удлинить канат, связать два коротких конца в один. Узел «держал» прочно, и канаты сами по себе не развязывались.

Однако, когда я стал больше изучать морские науки, в том числе знакомиться с другими морскими узлами, мне попалась в руки книга «Морские узлы» Л.Н. Скрягина, в которой прямой узел назывался ненадёжным, что он плохо «держит» на синтетических канатах. В этой книге автор приводит ряд цитат зарубежных авторитетов, которые подвергают сомнению надежность прямого узла для связывания двух концов и только лишь на основании этих мнений встает на сторону противни­ков прямого узла, заявляя следующее:

«Автор берет на себя смелость заявить, что в толковании характеристики прямого узла и в рекомендациях по его приме­нению, опубликованных во всех без исключения отечественных изданиях, была допущена грубая ошибка. Ее не исправили до сих пор, забыли о ней и уверовали в то, что этот узел надеж­но служит для связывания двух тросов примерно одинаковой толщины». (6, С. 38)

Далее Лев Николаевич приводит цитату из авторитетнейшего издания «Книга узлов Ашлея» (Тhe Ashely Book of Knotes), гласящую следующее:

«Этот узел, примененный для связывания двух тросов, унес больше человеческих жизней, нежели дюжина других узлов вме­ сте взятых».

Поскольку книга Льва Николаевича в общем и целом вполне заслуженно с момента своего выхода в свет превратилась в нашей стране в каноническое руководство по узлам, все содержащиеся в ней утверждения стали приниматься на веру, и во всех дальнейших источниках дурная репутация прямого узла стала само собой разумеющимся фактом. Например, на Интернет-сайте www. muzel. ru есть раздел «Особо опасные узлы», где, в частности, говорится следующее: «Прямой узел. Склонен к развязыванию без контрольных узлов и даже с контрольными узлами в виде полуткацкого узла».

Б.И.Багрянцев в книге «Учись морскому делу» пишет, что «прямой узел служит для соединения тросов небольшого диаметра при небольшом натяжении», то есть осторожно дает понять о возможном риске при использовании этого узла. К.Джерман и Б.Бивис также говорят о ненадёжности прямого узла. Другие авторы (см. «Литература») также делают такой вывод, однако не подкрепляют этот «приговор» прямому узлу никакими доказательствами.

Мне захотелось «реабилитировать» прямой узел, поэтому цель моего исследования – доказать надёжность прямого узла.

Задачи:

1. Дать понятие «прямого» узла, описать историю его происхождения (названия);

2. Охарактеризовать способы вязания прямого узла.

3. Описать узлы, похожие на прямой узел, с которыми его легко спутать.

4. Обосновать через показ распределения сил (трения, натяжения) надежность прямого узла и ненадежность его «двойников». 

Методы исследования: испытания различных узлов на разных канатах, анализ результатов, изучение специальной литературы по такелажным работам, опрос опытных речников.

Объектная область: динамика (как раздел механики).

Объект исследования: прямой узел и его «двойники» («воровской», «бабий», «тёщин» и др.)

Предмет исследования: взаимодействие сил, приложенных к прямому узлу.

Гипотеза: прямой узел надежно «держит» и может использоваться на растительных и синтетических канатах.

 

Прямой узел и схожие с ним узлы