超市裏的購物車，或者機場裏運行李的手推車，下方都有4個腳輪。仔細觀察就可以（yǐ）發現，腳輪的輪軸和車體並不固定，而（ér）是可以繞垂直（zhí）軸自由旋轉。因為（wéi）輪軸如（rú）果和車（chē）體固定，腳輪就隻能朝前（qián）直行，車子就不能拐彎了（le）。

此外還可以發現，當你推車前（qián）進時，腳輪總是跟（gēn）隨在旋轉軸的後方。如（rú）果從前進改為後退（tuì），腳輪就會突然繞垂直軸轉過180°，還是（shì）處於跟隨旋轉軸的位置。一般情況下，腳輪的滾動方向必須和前進方向保持一致才能使（shǐ）購物車順當地運動。一旦腳輪的滾動方向和車體前進方向不一致，地麵的（de）摩擦力就（jiù）會對前方（fāng）的垂直旋轉（zhuǎn）軸產生力（lì）矩，推動腳輪轉到（dào）與行走方向一致的位置。

和購物車的腳輪相似，自行車也有類似的現象。如果將自行車前叉的旋（xuán）轉軸延長到地麵，它和地麵的交點總是位於前輪（lún）和地麵接觸點的前麵。當你（nǐ）手扶坐墊向前推車時（shí），前輪很順從地跟隨前進方向。如（rú）果向後倒退（tuì）推車（chē），前輪和前叉的相對位置正好相反，側向摩擦力的推動（dòng）方向也相反，前輪就會左右搖晃。

自行車的前叉旋轉軸和前輪（lún）與地麵接觸點之間的相對位置，對於保證自行車的行駛穩定性有（yǒu）非常重要的作用。要了解這種作用（yòng），可以專門製作（zuò）一輛特殊的自行車，使（shǐ）自（zì）行車（chē）前叉的旋轉軸延長線與地麵（miàn）的交點位於前輪和地麵接觸點的後麵。騎上這種特殊的自（zì）行車，任憑你（nǐ）的騎車（chē）技（jì）術如何高明，自行車（chē）都不（bú）能穩定。

雖然自行車自發明以來已（yǐ）有200多（duō）年曆史，但是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（de）力學原理，卻（què）並不很容（róng）易。上麵提到的（de）前輪旋轉軸的（de）位置就是影響自行車穩定性的重（chóng）要因素，甚至比腳輪旋轉時的慣性作用更為重要。