Теорема.Сума моментів сил пари відносно довільного центра в просторі є величиною сталою для даної пари і називається векторним моментом цієї пари.
Доведення. Нехай задано пару сил ( ), плече якої AB=h (рис. 4.2). Оскільки дія пари на тіло характеризується обертальним ефектом, знайдемо суму моментів сил пари відносно центра О, довільно розміщеного в просторі. Одержимо:
(4.2)
де - радіуси-вектори точок прикладання сил і відносно центра О. З урахуванням формул (4.1) рівність (4.2) запишеться так:
(4.3)
Тут - радіус-вектор точки А , у якій прикладено силу пари, відносно центра В , а тому . Отже,
(4.4)
Відомо, що вектор перпендикулярний до площини векторів ВА і , а його модуль
. (4.5)
Аналогічно, врахувавши що і , одержимо
де вектор перпендикулярний до площини векторів і , а,
. (4.6)
Отже, доведено, що сума моментів сил пари відносно довільного центра в просторі не залежіть від вибору цього центра і дорівнює моменту однієї із сил пари відносно точки прикладання іншої сили.
Ця сума моментів характеризує обертальну дію пари сил на тіло і назвемо її моментом пари сил. Позначимо момент пари сил , або просто . Отже,
. (4.7)
Теорему доведено.
З доведення теореми випливає, що момент пари сил є вектором. Визначимо його величину і напрямок.