Расположим оси 
и 
в плоскости действия сил.
Условия равновесия плоской системы сил в первой форме: для равновесия плоской системы сил, действующих на твердое тело, необходимо и достаточно, чтобы суммы проекций этих сил на каждую из двух прямоугольных осей координат, расположенных в плоскости действия сил, были равны нулю и сумма алгебраических моментов сил относительно любой точки, находящейся в плоскости действия сил, также была равна нулю:
(24)
Для равновесия плоской системы параллельных сил, приложенных к твердому телу, необходимо и достаточно, чтобы алгебраическая сумма сил была равна нулю и сумма алгебраических моментов сил относительно любой точки, находящейся в плоскости сил, также была равна нулю:
(25)
Теорема о трех моментах (вторая форма условий равновесия): для равновесия плоской системы сил, приложенных к твердому телу, необходимо и достаточно, чтобы суммы алгебраических моментов сил системы относительно трех любых точек, расположенных в плоскости действия сил и не лежащих на одной прямой, были равны нулю:
. (26)
Третья форма условий равновесия: для равновесия плоской системы сил, приложенных к твердому телу, необходимо и достаточно, чтобы суммы алгебраических моментов сил относительно двух любых точек, лежащих в плоскости действия сил, были равны нулю и алгебраическая сумма проекций этих сил на какую-либо ось плоскости, не перпендикулярную прямой, проходящей через две моментные точки, также была равна нулю, т.е.
. (27)
Центр тяжести твердого тела
Центр параллельных сил
Пусть на тело действует система параллельных сил 
. Такая система имеет равнодействующую 
(если главный вектор отличен от нуля), линия действия которой проходит всегда через одну и ту же точку тела 
, независимо от ориентации сил. Эта точка называется центром параллельных сил, ее положение в пространстве определяется радиус-вектором 
:
,
где 
– радиус-вектор точки приложения силы 
.
Координаты 
центра параллельных сил определяется по формулам:
, 
, 
.
Центр тяжести твердого тела – это центр параллельных сил, представляющих силы тяжести материальных частиц, из которых состоит тело. Если тело находится на поверхности Земли и его размеры малы по сравнению с радиусом Земли, можно считать, что линии действия сил тяжести параллельны, а их величины зависят только от объема материальных частиц, плотности материала и ускорения свободного падения.
Формулы для нахождения центра тяжести твердого тела:
, 
, 
, 
,
где 
– объем тела, 
– удельный вес, 
– вес тела.
