Теорема. Для эквивалентности двух пар сил необходимо и достаточно, чтобы моменты этих пар были геометрически равны.
Доказательство.
Необходимость.
Дано: две пары сил и эквивалентны.
Следует доказать, что моменты этих пар геометрически равны:
.
Доказательство: Воспользуемся общим признаком эквивалентности двух систем сил и , согласно которому следует, что
, .
Но главный вектор любой пары равен нулю, главный момент пары равен моменту пары:
, .
Следовательно:
.
Достаточность.
Даны две пары сил и , причем моменты этих пар геометрически равны, то есть .
Доказать, что пары эквивалентны: ~.
Доказательство:
Главные векторы пар равны нулю и следовательно равны между собой . Моменты пар равны главным моментам пар и, по условию, равны между собой:
.
Тогда, согласно общему признаку эквивалентности двух систем сил, пары эквивалентны.