1.力偶

在日常生活及工程实践中，常会见到两个大小相等、方向相反、不共线的平行力作用在物体上，使物体产生转动，如双手转动汽车方向盘、用丝锥加工螺纹、用手拧水龙头等就是如此，如图1-13所示。

图1-13　力偶

在力学中，将作用在同一物体上的两个大小相等、方向相反、不共线的平行力称为力偶，记作（F，F′）。

2.力偶矩

图1-14为一平面力偶，力偶中两个力所在的平面称为力偶作用面，两力作用线之间的垂直距离称为力偶臂，以d表示。力偶使物体转动的方向称为力偶的转向，力偶对物体的转动效应取决于力偶中的力与力偶臂的乘积，称为力偶矩。记作M（F，F′）或M，即

图1-14　平面力偶及其表示法

力偶矩是一个代数量，其正、负号表示力偶矩的转向，通常规定：力偶使物体产生逆时针方向转动时力偶矩为正；反之，力偶使物体产生顺时针方向转动时力偶矩为负。(www.daowen.com)

力偶矩的大小、转向和力偶的作用面称为力偶的三要素，它们决定了力偶对刚体的作用效果。

3.力偶的性质

（1）力偶不能用一个力来代替。一个力偶作用在物体上只能使物体转动，而一个力作用在物体上时，则将使物体移动或使物体既移动又转动。因此，力偶无合力，且不能与一个力平衡，即力偶必须用力偶来平衡。

力偶和力是组成力系的两个基本物理量。

（2）力偶对其作用面内任意一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关，如图1-15所示。而力对某点之矩，随矩心的不同，力矩就不同，这是力偶与力矩的本质区别之一。

图1-15　力偶中力对任一点的矩

（3）同一平面内的两个力偶，如果力偶矩大小相等，力偶转向相同，则两力偶等效，该性质也称为力偶的等效性。由力偶的等效性可以得出：只要保持力偶矩的大小和转向不变，力偶可以在其平面内任意移动，且可以同时改变力偶中力的大小和力臂的长短，而不改变力偶对物体的作用效果。因此，力偶也可以用一带箭头的弧线表示，如图1-16所示。

图1-16　力偶的等效性和不同表示法