首先由于負(fù)載的重量及地面的作用力均是垂直的如果要滿足條件1的話則操縱者本身所施加的力也必須要垂直以車輪本身為固定點(diǎn)的話則操縱者本身要施加向上垂直的力才可以和負(fù)載的向下的力取得平衡依照操縱者和車輪本身需要共同分擔(dān)負(fù)載的事實(shí)而改變的方程式如下

• 1 : 其強(qiáng)度為而把固定點(diǎn)放在車輪 后 被消去而得出負(fù)載 與操縱者的作用力 的力矩 的直接關(guān)系

• 2 : 而透過擴(kuò)展力矩的方程式可以得出或是 以上闡述了發(fā)生在車輪上的杠桿原理的關(guān)系而為了節(jié)省操縱者負(fù)擔(dān)負(fù)載所需的力量有以下三種不同方法減少負(fù)載從而減少 則會有違當(dāng)初使用獨(dú)輪車的目的可以用以下方式增加 即增加連結(jié)支架的長度但當(dāng)長度增加至某極限便會令獨(dú)輪車難于操縱減少 把此原理發(fā)揮至極限便會把負(fù)載放在車輪上達(dá)至操縱者不需要任何力量便可以支撐負(fù)載經(jīng)典例子如人力車以上原理亦應(yīng)用在手推車上從而能夠移動較重的貨物而手推車為了增加可以負(fù)擔(dān)的負(fù)載減少了車輪的大小從而減少本身重量但是因此便犧牲了在崎嶇路面的穩(wěn)定性而為了解決穩(wěn)定性的問題而由單輪改變?yōu)閮奢嗆?span id="zxk4q9y" class="myIcon">除此之外因?yàn)闅v史的演進(jìn)手推車底架變得撓起亦有助重心接近車輪達(dá)到減少的效果

而把支撐負(fù)載由車輪承擔(dān)后如果要移動獨(dú)輪車便只要施加與地面平衡的作用力其強(qiáng)度等于其加速度及質(zhì)量的積而此加速與獨(dú)輪車的結(jié)構(gòu)并無關(guān)系而此情況在兩輪或是四輪的運(yùn)貨馬車都是一樣的而移動的順暢度則視乎地面情況在堅實(shí)的路面行走會比高草或泥濘的路面行走容易得多

斜坡的平衡

當(dāng)獨(dú)輪車在斜坡上時地面的作用力方向便不再與獨(dú)輪車的重量平行因此而需要操縱者的加入才能平衡

上坡中的獨(dú)輪車

上坡情況

在向上推的情況三種力的交會點(diǎn)在地面上而操縱者必須向上施力才能平衡獨(dú)輪車如果操縱者不方便地把獨(dú)輪車的平面支撐著的話則操縱者附出的作用力仍然合理獨(dú)輪車在上斜及落斜是的外表相同操縱者本身均需要抵消摩擦力而與在平地行走相比推上斜坡需要大得多的力量

下坡中的獨(dú)輪車

下坡情況

而向下移動時情況便相反三種力的交會點(diǎn)在地面下研究及事實(shí)指出操縱者本身需要比平地時施加差不多的力負(fù)載的內(nèi)容則會加重了問題特別如果負(fù)載是液體的情況如果在上斜的情況操縱者可以提高獨(dú)輪車的平面但落斜的情況便不可能因?yàn)楠?dú)輪車的支撐腳會撞到地面

橫向位置分析

在正前方觀察獨(dú)輪車便會考慮到獨(dú)輪車有搖晃翻倒的危機(jī)因?yàn)樵谥醒胗熊囕喌年P(guān)系令情況像一個倒杠桿而操縱者本身便要維持獨(dú)輪車的左右平衡

作用力方向?qū)嶋H上的不平行

當(dāng)獨(dú)輪車在加載穩(wěn)定的負(fù)載下直立操縱者以相等的力量提升手柄問題在于加載的負(fù)載不穩(wěn)定或是獨(dú)輪車并不是完美地垂直在此情況下獨(dú)輪車重量的作用力便不再與車輪對地面的作用力在同一個垂直平面上此差距產(chǎn)生一個引致翻側(cè)的力偶令操縱者必須在相反的手柄施加作用力才能抵消

研究指出地面與車輪間有摩擦力而其作用力的方向可以傾側(cè)實(shí)際上即使在摩擦系數(shù)近乎零的冰面上獨(dú)輪車仍然可以沒有問題地轉(zhuǎn)動此必須的摩擦力并沒有為獨(dú)輪車的前進(jìn)帶來阻礙而來自側(cè)面的摩擦力則像是以路軌指導(dǎo)車輪行走

假定翻側(cè)發(fā)生的情況

現(xiàn)今的定量研究的注意力放在獨(dú)輪車維持翻側(cè)階段的粗略分析其假設(shè)令獨(dú)輪車翻側(cè)的作用力只放在其中一個手柄上而力矩間的平衡的描述提供了獨(dú)輪車重量與操縱者發(fā)出的作用力的關(guān)系

在前方視點(diǎn)的獨(dú)輪車包括平衡及翻側(cè)狀態(tài)

車輪與地面在接觸瞬間的作用力

• , 所以.而以操縱者發(fā)出的作用力為視點(diǎn)的話

• .注意因?yàn)檫x擇了最佳的研究角度所以以上數(shù)值只是最小的力量為了減少操縱者需要發(fā)出的作用力可以減少負(fù)載 但與使用目的相反

• 降低重心 但需要減少車輪的大小或像上一點(diǎn)一樣要減少負(fù)載提高手柄 及加長 

• 最后方法就是不要翻側(cè)獨(dú)輪車在三角函數(shù) 顯示一個微弱的傾側(cè)（幾度）不會構(gòu)成問題但傾側(cè)角度繼續(xù)增加會令情況急速變壞如果負(fù)載是液體的話由于傾側(cè)令其形態(tài)改變會導(dǎo)致重心同時往易于傾側(cè)的方向轉(zhuǎn)移而令情況惡化