Winner Discover Sensors Award

Waterford Inst. Of Tech. 2010

 

Dungarvan CBS

Philip Coffey, Gary Hurley, Joseph FoleyTeacher

Mr. Eanna McGrath

Look at what forces can do to a bridge.

What Is a Newton?

A Newton is the unit of measurement for a 

Force

What Is One Newton?

1 apple=

1 Newton

Joseph shows that

Forces in Pairs

Newton’s Third Law

Newton’s third law states that every 

action has an equal and opposite reaction

Philip demonstrates this law using

two force sensors to

measure the forces acting in

opposite directions upon an elastic band.

Now to our bridge

But First,What are many bridges built from?

I beams

But why I beamsWhy not Box section for example?

I beams are used because they are strong and can resist tension, compression and torsion forces. However they are lighter and cheaper than box 

section.

And that’s why I beams are used

We are investigating the forces acting on various 

parts of our bridge as a car travels across it

To do this we use four load cells on the bridge connected to a laptop.

Load Cells

Typical forces on the bridge.

What can affect the forces acting on the bridge?

What about a pothole?

To demonstrate how a pothole can affect the forces on a bridge. 

A force plate is used. Gary applies a force by jumping on it.

As you can see by the spike the force acting on the force plate is almost quadrupled when Gary crashes 

back down.

Now we must simulate a pothole on our bridge.

We use an elastic band over the road to simulate this 

situation.

Typical forces on the bridge with a 

pothole

Now look at the difference between the two graphs

Without the pothole

With the pothole

WithWithout

Comparing the graphs without and with a pothole.

Large Spike Caused By Pothole

Imagine the advantages sensor technology offers to engineers in building bridge prototypes and 

testing new designs.

This enables them to research and anticipate forces on a bridge.

Avoiding potholes in the world of 

construction... 

...is just as important as avoiding 

bunkers in the world of golf.

As Gary says “The stresses involved in both are often the 

same”.