Парой сил называется система двух равных по величине, противоположных по направлению и не лежащих на одной прямой сил (рисунок 19).
Пара сил не имеет равнодействующей, т.е. не может быть заменена одной силой.
Сумма проекций сил пары на любую ось равна нулю, т.к. их проекции всегда равны и противоположны по знаку (рисунок 20).
Момент пары сил
Пара сил оказывает вращающее действие, которое может быть оценено моментом пары сил:
где h – плечо пары.
Короткий видеоурок про момент силы с примерами:
Момент пары считается положительным, если силы пары стремятся повернуть плоскость, в которой они расположены, против хода часовой стрелки (рисунки 19, 20 – моменты этих пар сил положительны).
Момент пары сил может быть определен как векторная величина:
т.е. вектор M(F1, F2) всегда перпендикулярен плоскости, в которой расположена пара сил, и его направление определяется правилом векторного произведения (рисунок 21).
В разделе «Статика» дисциплины «Теоретическая механика» доказывается теорема о том, что сумма моментов сил пары относительно произвольной точки пространства равна моменту этой пары.
Следовательно, вектор-момент пары сил может быть приложен (или перенесен) к любой точке твердого тела, на которое действует пара сил.
Поскольку действие пары сил оценивается величиной и направлением вращающего момента, то на плоскости пару сил изображают в любом месте твердого тела, задавая величину и направление вращающего действия (изображения пар сил M1 и M2 на рисунке 22).
Условие равновесия системы пар сил
Для равновесия системы пар сил приложенных к твердому телу необходимо выполнение следующего условия: сумма моментов системы пар сил приложенной к телу должна быть равна нулю, т.е.:
Например,
в данном случае, система из двух пар сил неуравновешенна, так как сумма моментов пар сил отлична от нуля
Во втором случае,
система находится в равновесии, так как пара сил F1 уравновешена парой сил F2
Далее:
