Kräftepaar

Kräftepaar an einem Handrad (z. B. Stell- oder Lenkrad):
Es erzeugt das Drehmoment a·F, die Wirkung auf die Drehachse wäre auch bei exzentrischer Verbindung mit dem Rad gleich.

Drehmoment zum Drehen einer Schraube: Als Kräftepaar (3. Fall) bewirkt es keine Querkraft am Schraubenkopf

Kräftepaar ist ein Begriff aus der Technischen Mechanik.

Das Kräftepaar besteht

• aus zwei gleich großen Kräften,
• die zueinander parallel sind, aber
• in zwei entgegengesetzte Richtungen wirken.

Ein Kräftepaar beziehungsweise zwei auf einen starren Körper wirkende gleich große, antiparallele Kräfte,^[1] können dessen Massenmittelpunkt nicht bewegen. Sie können den Körper nur wie ein Drehmoment um dessen Massenmittelpunkt drehen. Das Kräftepaar ist folglich eine besondere technische Ausprägung des allgemeinen mechanischen Begriffs Drehmoment. Zusätzliche Besonderheit ist, dass das Kräftepaar in seiner Ebene verschoben werden kann, ohne dass sich seine Wirkung auf den Körper ändert. Sein Drehmoment (kurz: sein Moment) ist das Produkt aus dem Betrag einer der Kräfte F (siehe Abbildung) und dem senkrechten Abstand a der Kräfte.^[2]

Ein Kräftepaar wird zum Beispiel an einem zweiarmigen Schraubenschlüssel (Kreuzschlüssel) angewendet. Wenn man an ihm mit beiden Händen zwei gleich große, entgegen gerichtete Kräfte erzeugt, erhält die Schraube ausschließlich ein Drehmoment. Ein vorstehender Schraubenschaft wird nicht auf Scherung und Biegung beansprucht wie bei Anwendung eines einfachen Schraubenschlüssels. Die Gefahr, dass die Nuss wie bei Verwendung eines einarmigen Steckschlüssels vom Schraubenkopf weg springt, ist klein, da diese nicht gekippt wird. Wird eine Verlängerung zwischen Nuss und einarmigen Steckschlüssel gebraucht, muss man mit der zweiten Hand am oberen Ende der Verlängerung gegen halten um das Kippen zu verhindern. Diese äußere Haltekraft ist dann die zweite Kraft des Kräftepaars.

Das Kräftepaar ist bei der rechnerischen Behandlung des allgemeinen Kraftsystems (die Wirklinien der Kräfte schneiden sich nicht in einem gemeinsamen Punkt) am starren Körper nützlich. Die Kräfte lassen sich zu einer Einzelkraft und einem Kräftepaar zusammenfassen.^[3]

Einzelnachweise

1. ↑ Alfred Recknagel: Physik - Mechanik, Verlag Technik, Berlin, 1955, S.175
2. ↑ Alfred Recknagel: Physik - Mechanik, Verlag Technik, Berlin, 1955, S.176
3. ↑ Alfred Recknagel: Physik - Mechanik, Verlag Technik, Berlin, 1955, S.180