1.4 力矩、力偶、力的平移定理
力對剛體的作用效應包括移動和轉動，其中力矢對剛體產生移動效應，力矩對剛體產生轉動效應。
如圖1-11、圖1-12所示的棘輪扳手、滑輪等，在工作過程中總是繞著一點轉動，要了解其中的道理，必須要知道力矩和力偶的概念。
圖1-11 棘輪扳手
圖1-12 滑輪
1.4.1 力矩
圖1-13為扳手緊固螺母。實踐證明，將力F施加在扳手上用來緊固螺母時，力F距離螺母中心的距離d不同，作用效果也不盡相同。距離d越大，轉動效果越明顯。
圖1-13 扳手緊固螺母
由此可見，力F對扳手的作用效果不僅取決于其大小，還與O點到該力的作用距離d有關。力對點之矩，簡稱力矩。在力學上，把力的轉動中心O稱為矩心，矩心O到力F作用線的距離d稱為力臂。力矩用符號MO（F）表示，公式為：
（1-5）
力矩的正、負值規定如下：力使剛體繞矩心作逆時針方向轉動時為正，反之為負。平面交匯力系中合力對于平面內任一點之矩等于其各分力對于該點之矩的代數和，此為合力矩定理，表達式為：
（FR）=（F1）+（F2）+…+（Fn）=
（Fi） （1-6）
1.4.2 力偶與力偶矩
在力學中，把作用在同一剛體上的等值、反向、平行但不共線的兩個力組成的力系作為一個整體，稱為力偶。用（F，F'）表示。力偶在生產生活中應用非常廣泛，例如：司機用雙手操控方向盤，就可以近似看作力偶的作用，如圖1-14所示。
圖1-14 力偶
如圖1-15所示，在剛體上作用有力臂為d的力偶（F，F'），在力偶作用平面內任取一點O為矩心，則此力偶對O點的矩為MO（F）+MO（F'）=F（d+x）-F'x=Fd。同理，矩心O取在其他任何位置，其結果保持不變。說明力偶對矩心O的力矩只與力F和力臂d有關，這個與矩心位置無關的恒定的代數量稱為力偶矩，用M（F，F'）表示。力偶矩大小等于力偶中力的大小與力偶臂的乘積，即：
圖1-15 力偶矩
（1-7）
式中，力偶矩正負號規定和單位均與力矩相同。
需要注意的是：
①雖然組成力偶的二力大小相等、方向相反，但不共線，不滿足二力平衡條件，不構成平衡力系。
②力偶只能使剛體轉動而不能使之平動，因此力偶不能與單個力平衡，只能用與其反向的力偶平衡。
③力偶對其所在平面內任一點的力矩等于一個常量，其值等于力偶矩本身的大小，與矩心位置無關。
④平面力偶系可合成為一個合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代數和，即：
（1-8）
1.4.3 力的平移定理
力的平移定理：作用于剛體上的力F，可以平行移動到剛體的任一點而保持外效應不變，但必須附加一個力偶，其力偶矩等于原力F對新的作用點之矩。