超市裏的購（gòu）物車，或者機場裏運行李的（de）手推車，下方都有4個腳輪。仔細（xì）觀察就可（kě）以發現，腳輪的輪軸和車體並不（bú）固定，而是可以繞垂直軸自由旋轉。因為輪軸如（rú）果（guǒ）和車（chē）體固定，腳輪就（jiù）隻能朝前直行，車子就（jiù）不能拐彎了。

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（rú）果從前（qián）進改為後退，腳輪就會突然繞（rào）垂直（zhí）軸轉過180°，還是（shì）處於（yú）跟隨旋轉軸的位置。一（yī）般情況下，腳（jiǎo）輪的滾動方（fāng）向必須和前進方向保持一致才能使購物車順當地運動。一旦腳輪（lún）的滾動方（fāng）向和車體前進方向不一致，地麵的（de）摩擦力就會對前方的垂直旋轉軸產生力矩，推動（dòng）腳輪轉到與行走方向一致的位置。

和購物車的腳（jiǎo）輪相似（sì），自行車（chē）也有類似的（de）現象。如果（guǒ）將自行車前叉的旋轉（zhuǎn）軸延長到地麵，它和地麵（miàn）的交點總是（shì）位於前輪和地麵接觸點（diǎn）的前麵。當（dāng）你手扶坐墊向前推（tuī）車時（shí），前輪很順從地跟隨前進方向。如果向後倒退推車，前輪和前叉的（de）相（xiàng）對位置正好相反，側向摩擦力的推動方向也相反，前輪（lún）就會左右搖晃。

自行車的前叉旋轉軸和前輪與地麵接觸點之間的相對位置，對於保證自行（háng）車的行駛穩定（dìng）性有非常重要的作用。要（yào）了解這種作用，可以專門製作一輛特殊的自行車，使（shǐ）自行車前叉的旋轉軸延長線與地（dì）麵的交點位於前輪和地麵接觸點的後麵（miàn）。騎上這種特殊的自行車，任憑你的騎車技術如何高明，自行車（chē）都不能穩定。

雖然（rán）自行車自發明以來已有200多年曆史，但是要解釋為什麽靜止的自（zì）行車一推就倒，騎（qí）行起來卻穩定不倒的力學原理，卻並不很容易。上麵提到的前輪旋（xuán）轉軸的位（wèi）置就是影響自行（háng）車穩定性的重要因素，甚至比（bǐ）腳輪旋轉時的慣性作用更（gèng）為重要。