Для ответа на вопрос о направлении и величине момента силы тяжести предлагаю рассмотреть движение однородного стержня, который совершает колебания около положения равновесия. Однородный стержень длиной L обычно рассматривается с точкой подвеса в середине. Представим, что этот стержень находится в горизонтальном положении, при этом он может колебаться вокруг своей точки подвеса. При колебательном движении стержня направление движения определяется его начальным положением и силой, которая его приводит в движение. Зафиксируем направление движения стержня ⎯ будем считать, что он колеблется влево и вправо от положения равновесия. Основной физической силой, действующей на стержень, является сила тяжести. Вектор силы тяжести направлен вертикально вниз. В данном случае, когда стержень колеблется влево и вправо, момент силы тяжести будет направлен перпендикулярно к плоскости колебаний стержня. Теперь о величине момента силы тяжести. Момент силы зависит от длины рычага, на котором сила действует. В данном случае рычагом будет служить расстояние от точки подвеса до центра масс стержня, здесь это L/2. Так как сила тяжести постоянна, а момент силы равен произведению силы на рычаг, то величина момента силы тяжести также постоянна в течение всего колебательного движения.
Таким образом, направление момента силы тяжести для указанного направления движения стержня будет перпендикулярно к плоскости его колебаний, а его величина будет постоянной и зависеть от длины рычага.
Вкратце, момент силы тяжести для указанного направления движения стержня будет направлен перпендикулярно к плоскости колебаний стержня, а его величина будет постоянной и зависеть от длины рычага L/2.
Таким образом, направление момента силы тяжести для указанного направления движения и его величина определены, основываясь на физических законах колебаний и действии силы гравитации на однородный стержень.