1.4 力矩、力偶、力的平移定理
力对刚体的作用效应包括移动和转动，其中力矢对刚体产生移动效应，力矩对刚体产生转动效应。
如图1-11、图1-12所示的棘轮扳手、滑轮等，在工作过程中总是绕着一点转动，要了解其中的道理，必须要知道力矩和力偶的概念。
图1-11 棘轮扳手
图1-12 滑轮
1.4.1 力矩
图1-13为扳手紧固螺母。实践证明，将力F施加在扳手上用来紧固螺母时，力F距离螺母中心的距离d不同，作用效果也不尽相同。距离d越大，转动效果越明显。
图1-13 扳手紧固螺母
由此可见，力F对扳手的作用效果不仅取决于其大小，还与O点到该力的作用距离d有关。力对点之矩，简称力矩。在力学上，把力的转动中心O称为矩心，矩心O到力F作用线的距离d称为力臂。力矩用符号MO（F）表示，公式为：
（1-5）
力矩的正、负值规定如下：力使刚体绕矩心作逆时针方向转动时为正，反之为负。平面交汇力系中合力对于平面内任一点之矩等于其各分力对于该点之矩的代数和，此为合力矩定理，表达式为：
（FR）=（F1）+（F2）+…+（Fn）=
（Fi） （1-6）
1.4.2 力偶与力偶矩
在力学中，把作用在同一刚体上的等值、反向、平行但不共线的两个力组成的力系作为一个整体，称为力偶。用（F，F'）表示。力偶在生产生活中应用非常广泛，例如：司机用双手操控方向盘，就可以近似看作力偶的作用，如图1-14所示。
图1-14 力偶
如图1-15所示，在刚体上作用有力臂为d的力偶（F，F'），在力偶作用平面内任取一点O为矩心，则此力偶对O点的矩为MO（F）+MO（F'）=F（d+x）-F'x=Fd。同理，矩心O取在其他任何位置，其结果保持不变。说明力偶对矩心O的力矩只与力F和力臂d有关，这个与矩心位置无关的恒定的代数量称为力偶矩，用M（F，F'）表示。力偶矩大小等于力偶中力的大小与力偶臂的乘积，即：
图1-15 力偶矩
（1-7）
式中，力偶矩正负号规定和单位均与力矩相同。
需要注意的是：
①虽然组成力偶的二力大小相等、方向相反，但不共线，不满足二力平衡条件，不构成平衡力系。
②力偶只能使刚体转动而不能使之平动，因此力偶不能与单个力平衡，只能用与其反向的力偶平衡。
③力偶对其所在平面内任一点的力矩等于一个常量，其值等于力偶矩本身的大小，与矩心位置无关。
④平面力偶系可合成为一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和，即：
（1-8）
1.4.3 力的平移定理
力的平移定理：作用于刚体上的力F，可以平行移动到刚体的任一点而保持外效应不变，但必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对新的作用点之矩。