超市裏的購物車，或者機場裏運行李的手推車，下方都有4個腳（jiǎo）輪（lún）。仔細觀察就可以發現，腳輪的輪軸和車體並不固定，而（ér）是可以繞垂直軸自由旋轉。因為輪（lún）軸如果和車體固定，腳（jiǎo）輪就隻能（néng）朝前直行，車子就不能拐（guǎi）彎了。

此外還可以發現，當你推車前進時，腳輪總是跟隨在旋轉軸的後方。如果從前進改為後退，腳輪就會突然繞垂直軸轉過（guò）180°，還是處於跟（gēn）隨（suí）旋轉軸的位置。一般情況下，腳輪的滾動（dòng）方向必須和前進方（fāng）向保持一（yī）致才能（néng）使購物車順當（dāng）地運動。一（yī）旦腳輪（lún）的滾（gǔn）動方向和車體前進方向不一致，地（dì）麵的摩擦力就會對前方的垂直旋轉軸產生力矩，推動腳（jiǎo）輪轉到與行（háng）走方向一致的位置。

和（hé）購物車的（de）腳輪相似，自（zì）行車也有類似的現象（xiàng）。如果將自行車前叉的旋轉（zhuǎn）軸延長到地麵，它和地麵的交點總是位於前輪和地麵接觸點的前麵。當你手扶坐墊向前推車時，前輪很順從地跟隨前（qián）進方向。如果向後（hòu）倒退推（tuī）車，前輪和前（qián）叉（chā）的相對位（wèi）置正好相反（fǎn），側向摩擦力的推動方向（xiàng）也相反（fǎn），前輪就會左右搖晃。

自行（háng）車的前叉旋轉軸和（hé）前輪與地麵接觸點之間的相對位置，對於保證自（zì）行車的行駛穩定性有非常重要的作用。要（yào）了解這（zhè）種作（zuò）用，可以專門製作一輛特殊（shū）的自行車，使自行車前叉的旋（xuán）轉軸（zhóu）延長線與地麵的交點（diǎn）位於前輪和地麵接觸點的後麵。騎上這種特殊的自行（háng）車，任憑你的騎（qí）車技術如何高明，自行車都不能穩定。

雖然自行車自發明以來已有200多年曆史，但是（shì）要解釋為什麽靜止的自行車一推就倒，騎行起來卻穩定不倒的力（lì）學原理，卻並（bìng）不很容易。上麵提到的前輪旋轉軸的位置（zhì）就是影響（xiǎng）自行車穩定性的重要因素，甚至比腳輪（lún）旋（xuán）轉時的慣性作用（yòng）更為重要。