中學的時候，我們都學過一些簡單的物理知識，都知道三角形是最穩固的形狀，腳踏車的原理基本上也是這樣的：腳踏車的兩個把手，以及車身，完美地構成了一個力的三角形，所以一旦移動起來，力的三角形十分安全穩固。

相信會騎車的朋友都有這樣的經驗，就是如果騎車騎得太慢，就會很難保持平衡。從而，就有人認為，這是由於車輪旋轉，產生了迴轉儀的效應，使得車體保持平衡所致。具體的理論就是，車輪旋轉的時候，自身會有一個轉動慣量，車身如果要歪斜，必然要求車輪的軸發生偏轉，這時，就要求有一個外力矩來推動。從而，這個力矩就相當於遇到了一個方向相反的阻力。

但是如果仔細想一想，會發現轉動慣量所帶來的穩定性，微乎其微。舉一個例子，我們在騎車時要轉彎，轉動前輪，其轉軸方向會有一個很大的變化。然而扭轉前輪所需的力量，卻一直不需要太大。不管是騎得快還是騎得慢。這就從側面說明了，車輪的轉動慣量，不足以保持車身的平衡。

2011年，著名學術雜誌《Science》曾發表了一篇論文《A bicycle can be self-stable without gyroscopic or caster effects》，專門討論這個問題。在試驗中，科學家將給每個輪子裝上了一個旋轉方向完全相反的輪子，以抵消其轉動慣量。發現這樣的腳踏車在一定情況下，依舊能夠保持平衡。也與上面的推理相符。

同時，實驗也對另一個理論做了驗證——即有理論認為，車把手的軸與前輪的軸有細微夾角，從而容易保持平衡。然而實驗表明這個關係並不大。

因為自身的慣性加以前輪前叉的扭據力才保持了車子的平衡！沒車子的慣性只有扭動力也不能保持車子的平衡！沒有扭動力只有慣性也不能保持平衡！二者和一才足以保持腳踏車的平衡！前叉還要有一定的斜度！慣性-用一個單圈只要有慣性它也能保持平衡！扭據力-是透過扭動轉向使車子重心偏移保持車子的平衡！向車子的反方向扭動使其保持垂直狀態保持平衡！很多人都騎腳踏車！摩托車！會騎了都不知道是怎麼一會事！

我是個中學物理很好的理科生，但不講物理理論了。說一下我很年幼的時候對於這個問題的想法。

當年我是這樣想的，靜止的時候很難找到平衡點，要倒，而騎行時，在不停改變腳踏車相對地面的位置。當它將要在A點歪倒時，它已經行駛到了B點，而當要在B點歪倒時，它又到了C點···

物理學家拿出一個陀螺，放在地上轉一下，並開始用鞭子使勁抽打它，隨著陀螺越轉越快，陀螺也像不倒翁一樣，雖然只有一個尖著地，卻左右搖擺而不肯倒下。這就是陀螺效應：旋轉的物體有保持其旋轉方向（旋轉軸的方向）的慣性。陀螺只有一個旋轉方向，已經很穩定了。而腳踏車有2個輪子，顯然腳踏車輪子在高速旋轉的時候，會使腳踏車更穩定。因此，騎車人撒開車把也不會倒下。

物體都有保持其運動速度不變的趨勢，當速度足夠快的時候，向兩邊傾倒的動能遠遠小於自身的動能，我們只需要很小的力就可以保持平衡；當轉彎的時候此時傾倒的力變成了轉彎需要的向心力，從而平衡了腳踏車。當速度繼續減少直至靜止，則向心力也無法提供平衡，需要人體的調整來平衡腳踏車了，只有受過訓練的雜技演員才能平衡一輛靜止的腳踏車，為什麼動起來的腳踏車不會倒？原因在於在車上坐著一個會提供平衡的人，否則無論速度多大依舊會倒下！人透過調整握把和身體在車身的左右就可以保持平衡而不會倒下！只是速度快的時候需要的力比較小而已。

　這跟腳踏車的兩個圓形輪有關！

旋轉的物體都有保持自己自轉軸不變的特性，這也被稱為陀螺效應。所以，腳踏車在行進中，車輪旋轉，保持著輪軸的位置，腳踏車就不會倒。另外，腳踏車自身具有平衡機制，能夠保證車子的穩定性。

　　當然，人在車子行進中的作用也不可忽視。腳踏車抗干擾的能力是有限的，需要騎車人的調整和配合。人可以根據情況自主調整車速、方向，使之保持平衡，還可以調整自身的姿態和腳踏車的姿態，抵消外界的干擾，使其整體始終保持在平衡狀態。

兩個輪子加上一些簡單的支架，組成了日常生活中最常見的交通工具——腳踏車。

騎腳踏車不是什麼難事，不過要講清楚行進中的腳踏車為什麼不容易倒，即“腳踏車穩定性”的問題，可沒那麼簡單。

腳踏車只靠兩個輪子和地面接觸，但只要達到並不太高的速度，它就能夠保持平衡而不會傾覆，有些技術高超的人甚至可以雙手離開車把而不擔心摔倒。

然而，這個看似簡單的問題歷經百餘年的研究，至今仍然沒有圓滿解決，許多人還在繼續努力。

2011年，一個國際研究小組在著名的《科學》雜誌上發表論文，介紹了他們的成果，結論聽起來可能有點令人洩氣——“為什麼腳踏車能夠保持自我穩定，目前還沒有簡單的物理學解釋。”

這個複雜的問題只有我來回答了，因為倒了你就要摔跤，摔跤的屁股就會痛，屁股痛了回去就要捱罵，捱罵了就不會讓你出去騎車了。

腳踏車只有2個輪子，卻為什麼可以保持平衡呢？甚至，高手在騎車的時候，可以雙手離開車把，任由車子向前走而不擔心摔倒（但要擔心前面呼嘯而來的汽車）。物理學家拿出一個陀螺，放在地上轉一下，並開始用鞭子使勁抽打它，隨著陀螺越轉越快，陀螺也像不倒翁一樣，雖然只有一個尖著地，卻左右搖擺而不肯倒下。這就是陀螺效應：旋轉的物體有保持其旋轉方向（旋轉軸的方向）的慣性。

陀螺只有一個旋轉方向，已經很穩定了。而腳踏車有2個輪子，顯然腳踏車輪子在高速旋轉的時候，會使腳踏車更穩定。因此，騎車人撒開車把也不會倒下。 但遺憾的是，這並非一個合理的解釋。 陀螺效應在保持腳踏車穩定中也許起到不可忽略的效果，但是，如果腳踏車單單憑藉陀螺效應保持穩定，那麼，初學者也應該在高速騎車時不會倒下。

但是，2個陀螺似乎並不足以支撐騎車人重達幾十公斤的身體的傾斜。剛學習騎車往往會摔得很慘。

從另一個方面看，騎獨輪車的雜技演員由於車速很低，甚至車輪完全停止轉動，則基本無法依靠陀螺效應保持平衡。 腳踏車的平衡首先來自於騎車人腰部的肌肉。熟練的騎車人，其身體形成自動的條件反射，當腳踏車稍微傾斜倒下時，人的身體會感受到，腰部肌肉會自動動作，把身體拉向另一側，形成的反向力矩促使車身抬起。

我們學習騎腳踏車，也就是訓練身體的肌肉完成這種條件反射，而一旦學會，這個控制迴路就保持在小腦中，隨時可以啟用，許多年也不會忘記。 但是高速騎車時，會感覺車子比剛剛起步的時候穩定，這又是為什麼呢？ 腳踏車本身的平衡機制，來自於前叉後傾。我們可以觀察到，幾乎每輛腳踏車的車把軸，都不是與地面完全垂直，而是後傾的。由於前輪是固定在車把的前叉上，因此又叫前叉後傾。前叉後傾，使車輛轉彎時產生的離心力其所形成的力矩方向，與車輪偏轉方向相反，迫使車輪偏轉後自動恢復到原來的中間位置上。這樣，車子就有了自動回正的穩定性。車速越快，所造成的恢復力矩越大，騎車人就越感到穩定。這就是高速騎車時，會感覺車子比剛剛起步的時候穩定的原因。 一般而言，車子前叉越後傾，車子越穩定，但轉動車把越費勁；而後傾角度小，轉把較容易，但車子的穩定性不夠。但如果腳踏車完全沒有前叉後傾，那麼，騎腳踏車會是一件很痛苦的事情。 腳踏車其實是相當複雜的力學體系，而汽車的前輪定位更加複雜。有主銷內傾、主銷後傾、前輪外傾和前輪前束，這保證開車的時候車子儘可能穩定，但又減少輪胎的磨損。

人在騎腳踏車時為什麼不倒？為什麼能夠保持平衡？這可真是一個全球性的問題，很久前各國普遍認為平衡的基本原理是運動以及各種解釋。但現在各國科學家都認為沒有一種解釋是合理的，真正能夠讓騎行者與腳踏車保持平衡的原因目前還沒有得到一個完整的答案。

凡是高速轉動的物體，都有一種能保持轉動軸方向不變的能力，使它們不向兩側倒。比如，我們用手指按住立起的硬幣，一鬆手，硬幣就要倒下；手指加點力，順著硬幣側面方向向前推，硬幣不僅不倒，還可以向前轉動。小朋友滾鐵環也是這個道理，用鐵鉤子把握鐵環的方向，並給它一個向前的力，鐵環就會向前滾動。

我們騎車時是在前進的方向上給腳踏車一個力，使車輪轉動起來，車輪就能保持一定的平衡狀態，再利用車把調節一下平衡，腳踏車就可以往前走了。可是一停下來，車子就會因失去平衡倒下來。在轉彎時，身體應向同一方向傾斜，這樣就不會摔倒。

誰說腳踏車騎行的時候不倒的？還沒學會騎車的朋友騎一下你看看倒不倒，你騎腳踏車搭超標重量的人和物你看看倒不倒，你撞擊前面一棵樹你看看倒不倒。

騎腳踏車不倒，是要在絕對的平衡和前行中才能做到的。

最後想問一下提問者，你問這個問題是因為無聊呢，還是準備拿這個問題寫論文呢？我想，你應該問一下老鼠為啥會打洞，鳥兒為啥會飛，病毒為啥會傳染等等等等…畢竟，這些問題都那麼無聊

這與腳踏車的結構有關。腳踏車是左右對稱的，當你騎腳踏車時你的重心剛好在腳踏車的中間，當你掌握一定的技巧很容易能在騎行時保持重心的穩定，腳踏車自然就不倒了。(倒是因為重心不穩)

腳踏車不倒和硬幣不倒的原因基本一樣：凡是高速轉動的物體，都有一種能保持轉動軸方向不變的能力，使它們不向兩側倒。陀螺能夠不倒也是這個道理。我們騎車時是在前進的方向上給腳踏車一個力，使車輪轉動起來，車輪就能保持一定的平衡狀態，再利用車把調節一下平衡，腳踏車就可以往前走了。可是一停下來，車子就會因失去平衡倒下來。 接著下來的問題是，這個“人－車”系統的平衡是如何實現的？ 其實，人扶著腳踏車的時候，這個系統已經是平衡的了（假設勻速行走）——人車的重力、支援力、摩擦力、空氣阻力的合力為零。車由扶著推著變成行走，對於整個人車系統來說只是由速度較小的勻速運動連續過度到速度較大的勻速運動而已（期間的變力的加速度由人的姿勢和不斷變化的阻力和摩擦力所抵消而實現保持平衡）。至於上車前後的搖擺，只是人透過調整姿勢來調整整個系統的質量分佈來實現新的平衡，也就是消除支撐點變化所帶來的不穩定。 嚴格來說，人的走路是一個重心不斷變化的近似勻速的變速運動——我在此定義為“微變速運動”。 人推車時也是一個“微變速運動”。 騎車的時候，人車系統也是一種加速度很小的“微變速運動”，嚴格說來，人車系統不是處在平衡狀態，而是加速度很小且不斷變化的大致上的“平衡”狀態。 在上車前後，人車系統的加速度相對比較大（其實也不大），人和車各自的質量分佈在較“劇烈”地變動，但整個人車系統是保持“微變速”平衡的。 運動中如果有一些小震動，人可以透過調整姿勢來實現新的平衡。在高速轉彎的時候，人和車都是傾斜。 另外，腳踏車與地面是兩個小面接觸，不是點接觸。 另外，車靜止，沒有人扶的時候跟人車系統運動時相比，質量較小、速度為零，接觸面較小。所以一個小小的干擾都會使重心投影偏離支撐面——而腳踏車又不會像人那樣調整姿勢。而人車系統速度大了，質量大了，支撐面也大了一點點。 外擾的加速度在人車速度方向上的投影——加速度分量——對較大的人車速度的改變是極小的。也就是說，系統的速度大了，相對地，它的抗干擾能力就強了。這不是慣性的問題

腳踏車騎行不倒的關鍵是有靈活的把手(又稱龍頭)，它的左右擺弄，隨時都在調整人車重心的位置，從而達到穩定重心的效果，加之人的加速使之把手在遠動中更能輕便的靈活調整，使人車重心在而行中始終處於穩定狀態。我們可以做個實驗，如果把龍頭固死，不能轉動，則腳踏車是根本無法騎行的，曾經有的型號腳踏車，沒有鏈子鎖和卡鎖，而是固緊的龍頭鎖，就是這個道理。還可以作個試驗，行起的腳踏車，把龍頭向左(即前車輪向左搬)時，你可發現車身的重心會向右傾移，這就是騎行中靠此原理保持人車重心平衡，不倒地前行。