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       超市里的購物車，或者機場里運行李的手推車，下方都有4個腳輪。仔細觀察就可以發現，腳輪的輪軸和車體并不固定，而是可以繞垂直軸自由旋轉。因為輪軸如果和車體固定，腳輪就只能朝前直行，車子就不能拐彎了。

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后方。如果從前進改為后退，腳輪就會突然繞垂直軸轉過180°，還是處于跟隨旋轉軸的位置。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，地面的摩擦力就會對前方的垂直旋轉軸產生力矩，推動腳輪轉到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轉軸延長到地面，它和地面的交點總是位于前輪和地面接觸點的前面。當你手扶坐墊向前推車時，前輪很順從地跟隨前進方向。如果向后倒退推車，前輪和前叉的相對位置正好相反，側向摩擦力的推動方向也相反，前輪就會左右搖晃。

自行車的前叉旋轉軸和前輪與地面接觸點之間的相對位置，對于保證自行車的行駛穩定性有非常重要的作用。要了解這種作用，可以專門制作一輛特殊的自行車，使自行車前叉的旋轉軸延長線與地面的交點位于前輪和地面接觸點的后面。騎上這種特殊的自行車，任憑你的騎車技術如何高明，自行車都不能穩定。

雖然自行車自發明以來已有200多年歷史，但是要解釋為什么靜止的自行車一推就倒，騎行起來卻穩定不倒的力學原理，卻并不很容易。上面提到的前輪旋轉軸的位置就是影響自行車穩定性的重要因素，甚至比腳輪旋轉時的慣性作用更為重要。