En mécanique linéaire, on rencontre fréquemment des applications impliquant des forces appliquées à distance d'un guide linéaire – appelées charges en porte-à-faux ou charges de moment. Dans ces cas, on s'intéresse à la capacité de charge de moment du guide, c'est-à-dire à sa capacité à résister à la rotation. Mais on traite aussi des composants qui doivent tourner lorsqu'une force est appliquée à distance, comme l'arbre d'une vis à billes transmettant le couple d'un moteur pour entraîner une charge. Dans ces cas, on s'intéresse à la quantité de couple que le composant est capable de transmettre.

Le moment exercé sur le guide linéaire et le couple appliqué à l'arbre sont tous deux causés par des forces appliquées à distance et se mesurent en newtons-mètres (Nm) ou en livres-pieds (lb-ft). Quelle est donc la différence entre le moment appliqué au guide linéaire et le couple appliqué à la vis sans fin ?

La principale différence entre un moment et un couple réside dans l'étude de la réaction de l'objet. Lorsqu'un couple est appliqué à un arbre, celui-ci se met à tourner. En revanche, lorsqu'un moment est appliqué à un guide linéaire, le guide reste immobile (sauf si le moment dépasse sa capacité nominale, auquel cas le guide peut se déformer ou commencer à tourner).

En d'autres termes, le couple provoque une modification du moment cinétique de l'objet, ce qui induit une rotation. Un moment, en revanche, ne modifie pas le moment cinétique. Le corps auquel le moment est appliqué reste immobile, et les forces de réaction internes à l'objet et à ses éléments de support empêchent sa rotation.

Par exemple, une charge appliquée à une poutre en porte-à-faux soutenue à ses extrémités provoquera une force de réaction et un moment de flexion sur la poutre, mais ne modifiera pas son moment angulaire et, par conséquent, ne provoquera pas de rotation de la poutre.

Comme les forces de moment sont statiques — elles ne produisent pas de mouvement —, elles peuvent être décomposées en forces de réaction qui s'opposent au moment appliqué.

Le couple appliqué à un arbre se calcule en multipliant la force appliquée par le bras de levier, qui est la distance perpendiculaire entre le point de pivot (ou axe de rotation) et la force.

Si la force appliquée n'est pas perpendiculaire au point de pivot ou à l'axe de rotation, il faut tenir compte de l'angle de la force pour déterminer la longueur du bras de levier.