¿Qué tan empinado podría viajar un camino a caballo/caballo y carreta?

Estoy en las primeras etapas del diseño de una ciudad y me gustaría algún consejo sobre cómo estructurar sus carreteras de manera realista para el transporte.

La ciudad es circular, con grandes calles que ingresan a la ciudad por el norte/sur/este/oeste . También debe estar en un terreno más alto : no tiene que coronar una montaña, pero debe ser más alto que el resto del campo inmediato.

Dado que:

(a) el mundo usa tecnología medieval;

(b) los caballos/caballos y carretas son el transporte de larga distancia más sensato;

(c) los caminos son rectos;

y (d) no hay magia,

¿CUÁN EMPINADOS PUEDEN SER ESTAS CARRETERAS PRINCIPALES?

Si sensatamente no puedo tener carreteras rectas y una pendiente lo suficientemente impresionante, entonces rediseñaré la ciudad con un diseño diferente. Aún así, ¡sería bueno estar de acuerdo con mi imagen mental actual!

Más información contextual:

La ciudad está dividida en anillos concéntricos, con el palacio en el centro y los más pobres en las afueras. Por lo tanto, una pendiente significativa haría que el palacio fuera aún más impresionante para los espectadores.

La ciudad evolucionó de una simple ciudad comercial en un cruce de caminos, pero creció en importancia y recursos. Las carreteras rectas son un remanente de ese pasado: aunque no son las mejores defensivamente, las paredes internas dividen los distritos de clases y cada una está equipada con defensas. (Estar en un terreno más alto también ayuda a la defensa).

El área pudo haber sido volcánica alguna vez - la ciudad es alimentada por manantiales naturales, y puede explicar un terreno accidentado/montañoso.

También eché un vistazo aquí para obtener información sobre la construcción de carreteras, pero no parecía cubrir esto.

Respuestas (5)

La historia sobre el desarrollo de los teleféricos en San Francisco involucró un accidente con un carro tirado por caballos en una pendiente del 8,3%.

de http://www.sfchronicle.com/bayarea/article/Steep-SF-hills-overcome-with-Hallidie-s-cable-6295164.php

Cuando un equipo de caballos tirando de un tranvía por la pendiente del 8,3 por ciento se acercó a la intersección, uno de los caballos resbaló en los adoquines mojados. El conductor frenó con tanta fuerza que la cadena se rompió y el auto se deslizó cuesta abajo, arrastrando a los caballos por el pavimento. El automóvil se detuvo al pie de la pendiente y los caballos fueron mutilados y asesinados.

El hecho de que el conductor lo intentara significaba que era parte de la ruta normal. No pude averiguar cuánto pesaba el automóvil, pero sí encontré que los pasajeros solían desembarcar y caminar junto al automóvil en las partes empinadas de la línea, que apenas estaban al alcance de los caballos.

Encontré estas buenas matemáticas en https://www.reddit.com/r/rpg/comments/12xtqs/what_is_the_gradeability_of_a_horsedrawn_wagon/

[–]Azza_bamboo 1 punto Hace 4 años* Podría estar equivocado en lo siguiente, así que insto a los físicos a que miren lo que digo y vean si hay algún error. Un caballo tiene una masa de unos 400 kg y tira de unos 801 N. Digamos que un carruaje cargado tiene una masa de unos 1000 kg. Entonces, un carruaje tirado por cuatro caballos tiene 3200 N tirando de él y tiene una masa de 2600 kg. La fuerza de este vehículo bajo la gravedad (que es el significado técnico de peso) sería 25506N. En pocas palabras, los caballos no podían tirar de su propio peso, más el del carruaje, en línea recta hacia arriba (ignorando que sería imposible que sus cascos ganaran tracción en una cara vertical). Una inclinación les permite jalar solo una fracción del peso total en lugar de todo el lote. 25506 multiplicado por el seno de la máxima inclinación teórica = 3200. Esto se debe a que 3200 es la fuerza que pueden dar los caballos y 25506 es el peso de todo el vehículo. El ángulo que haría que la fuerza que tienen que tirar los caballos sea igual a 3200 es la variable que estamos tratando de calcular. El arcoseno de (3204 dividido por 25506) es aproximadamente siete grados. En otras palabras, es mejor que la inclinación sea inferior a 7 grados, de lo contrario, estos caballos no podrán tirar de este carro. Fuentes La masa de un caballo:http://en.wikipedia.org/wiki/Horse#Size_and_measurement La fuerza que ejerce un caballo: http://en.wikipedia.org/wiki/Horsepower#History_of_the_unit(Google calculó que 180 libras de fuerza se traducen en aproximadamente 800 N) Admitiré que simplemente hice un juicio sobre la masa de un carro cargado, poniéndolo en una tonelada métrica. He calculado que la inclinación necesaria para los mismos caballos tirando de un carruaje de 500 kg es de aproximadamente 9 grados. Por supuesto, estás tratando de maximizar la proporción de fuerza a masa. Es decir, quieres más fuerza y ​​menos masa para poder hacer mayores inclinaciones. Además, los humanos realmente no pueden dictar el paisaje. Entonces, si está tratando de subir grandes cargas por una colina empinada, puede usar muchos caballos para transportar menos masa. En realidad, en lugar de preguntar qué inclinación es razonable para este carro, pregunta qué configuración es razonable para esta inclinación.

Entonces, la calificación máxima para un caballo con un carro estaría entre el 7 y el 9 %, lo que concuerda con la historia del accidente en la calificación del 8,3 %. Al igual que su ciudad, San Francisco se trazó sin preocuparse por la pendiente y hay muchas calles que eran (y son) mucho más empinadas . Simplemente no podría llevar un carro en esas calles, tendría que caminar o montar a caballo.

Monté un caballo en una pendiente del 20% al 25% muchas veces. Montar a caballo no va a ser tu factor limitante.

¿Habría alguna diferencia si (a) estuviera usando una armadura completa; o (b) si hubiera tenido un caballo tirando de un carro lleno de manzanas, por ejemplo? Si no es así, y todavía podría subir un gradiente de 20-25%, ¡excelente!
@ K.Price Un caballo que puede llevar a alguien con armadura una larga distancia en el llano debería poder llevarlo una distancia corta por una colina empinada. Para un carro, bajar una colina empinada puede ser más complicado que subir. Subir es solo cuestión de conseguir suficientes caballos para tirar del peso. Pero no sé mucho sobre carros tirados por caballos.
Para montar, el factor limitante es realmente la tracción. Vea, por ejemplo, muchas fotos como esta assets.eventingnation.com/eventingnation.com/images/2015/08/… de caballos escalando Cougar Rock en el sendero de la Copa Tevis. Creo que algo similar se aplicaría con los carros (aunque solo monto caballos): el peso del carro, la superficie del camino, el tipo de zapatos (si los hay) que usa el caballo, todo va a afectar la respuesta.

Hay un sendero de caballos de carga de larga distancia a través de nuestra región. Los tramos cortos están entre el 20 y el 30%. Las subidas y bajadas son bastante manejables para los caballos. Pero en esos gradientes, el drenaje y la erosión se convierten en factores importantes y tanto los caballos como las personas solo podrán moverse lentamente hacia arriba y hacia abajo.

Esto puede parecer obvio, pero depende de si está subiendo o bajando y de qué tan pesadas son las cargas, podría tener caminos de salida mucho más empinados para vagones vacíos que bajan de la ciudad que caminos de entrada que traen cargas pesadas a la ciudad. ciudad.

Eso en realidad no es cierto. Es una cuestión de tracción y, para los ciclistas, de equilibrio. Es más fácil subir una pendiente empinada dada que bajar porque 1) tienes impulso para ayudarte a resbalar y 2) te inclinas hacia adelante para mantener tu peso sobre la cruz (patas delanteras, básicamente) al subir y te inclinas hacia atrás al ir abajo. Con los carros, también necesitaría frenos efectivos cuesta abajo para evitar que el carro haga perder el equilibrio al caballo o lo haga resbalar.
El comentario de @jamesqf parecería ser un buen argumento por el que no es tan obvio. Ash, tu respuesta aún puede ser correcta (no lo sé de ninguna manera, aunque por experiencia personal, sé que a menudo es más fácil escalar cuesta arriba que cuesta abajo), pero incluso si esta respuesta es correcta, obviamente debería abordar los argumentos. planteado en el comentario anterior!

De wikipedia sobre las calzadas romanas

La construcción romana tomó una rectitud direccional. Muchas secciones largas son rectas como una regla, pero no debe pensarse que todas lo fueron. Algunos enlaces en la red tenían una longitud de hasta 55 millas (89 km). Se conocen pendientes del 10% al 12% en terreno ordinario, del 15% al ​​20% en terrenos montañosos . El énfasis romano en la construcción de caminos rectos a menudo resultó en pendientes pronunciadas relativamente poco prácticas para la mayoría del tráfico comercial; a lo largo de los años, los propios romanos se dieron cuenta de esto y construyeron alternativas más largas, pero más manejables, a las carreteras existentes. Las carreteras romanas generalmente subían y bajaban colinas en línea recta, en lugar de seguir un patrón serpenteante.

https://en.wikipedia.org/wiki/Roman_roads#Construction_and_engineering

Entonces, si los constructores de caminos son obstinados, los caminos podrían ser del 15% al ​​20%, pero de manera más sensata serían del 10% al 12% con algunas curvas.