I carrelli della spesa nei supermercati o i carrelli per i bagagli negli aeroporti hanno 4 rotelle sotto. Se guardi da vicino, puoi scoprire che l'asse e il corpo della ruota non sono fissi, ma possono ruotare liberamente attorno all'asse verticale. Poiché l'asse è fissato con la carrozzeria, le ruote possono solo andare in avanti e l'auto non può girare.
Inoltre, si può notare che quando si spinge il carrello in avanti, le rotelle seguono sempre la parte posteriore dell'albero rotante. Se si passa da avanti a indietro, la ruota girerà improvvisamente di 180° attorno all'asse verticale, sempre nella posizione di seguire l'asse di rotazione. In generale, la direzione di rotolamento delle rotelle deve essere coerente con la direzione in avanti in modo che il carrello della spesa possa muoversi senza intoppi. Una volta che la direzione di rotolamento delle rotelle non è coerente con la direzione in avanti della carrozzeria del veicolo, la forza di attrito del terreno genererà un momento sull'asse di rotazione verticale davanti e spingerà le rotelle in una posizione coerente con la direzione di marcia.
Simile alle rotelle dei carrelli della spesa, le biciclette hanno un fenomeno simile. Se l'asse di rotazione della forcella anteriore della bicicletta è esteso al suolo, la sua intersezione con il suolo è sempre davanti al punto di contatto della ruota anteriore con il suolo. Quando si spinge in avanti il carrello con le mani sul cuscino del sedile, le ruote anteriori seguono la direzione di marcia in modo molto obbediente. Se spingi il carrello all'indietro, le posizioni relative della ruota anteriore e della forcella sono opposte e la forza di attrito laterale spinge nella direzione opposta e la ruota anteriore oscillerà da un lato all'altro.
La posizione relativa tra l'asse di rotazione della forcella anteriore della bicicletta e il punto di contatto tra la ruota anteriore e il suolo svolge un ruolo molto importante nel garantire la stabilità di guida della bicicletta. Per comprendere questo effetto, è possibile realizzare una bicicletta speciale in modo che l'intersezione dell'estensione dell'asse di rotazione della forcella della bicicletta con il suolo sia dietro la ruota anteriore e il punto di contatto con il suolo. Su questa particolare bici, non importa quanto siano buone le tue capacità di guida, la bici non sarà stabile.
Sebbene la bicicletta abbia una storia di oltre 200 anni dalla sua invenzione, non è facile spiegare la meccanica del motivo per cui una bicicletta stazionaria cade quando viene spinta ma è stabile durante la guida. La posizione dell'asse di rotazione della ruota anteriore sopra menzionata è un fattore importante che incide sulla stabilità della bicicletta, ancor più importante dell'effetto inerziale della rotazione della ruota.
