Bien que de nombreux enfants de cinq ans frustrés mais intrépides puissent être en désaccord, il est remarquablement facile pour la plupart des gens de se tenir en équilibre sur un vélo. Les cascadeurs professionnels peuvent littéralement effectuer des figures sur chaque partie d’un vélo modifié sans toucher le sol ni même pédaler. Une fois qu’un vélo et un cycliste décollent d’une position stationnaire, il semble que le vélo devienne étonnamment stable en peu de temps.
Alors pourquoi n’est-il pas plus difficile de se tenir en équilibre sur un vélo qu’il ne devrait l’être en apparence ? La réponse réside dans la nature de l’équilibre et de quelques lois de la physique. La partie la plus difficile de l’apprentissage du vélo pour de nombreuses personnes est de créer suffisamment d’élan en pédalant pour permettre au vélo de se stabiliser. Une fois qu’un cycliste a appris à monter sur un vélo et à répartir son poids, le reste dépend de la physique naturelle des roues, de la selle, des pédales, des freins et du guidon.
Un vélo contient deux roues alignées en ligne droite. Au début, cela semblerait rendre l’équilibre beaucoup plus difficile, mais la physique le rend en réalité plus facile. Lorsqu’une structure comme une roue tournante commence à tourner dans une direction autour d’un axe central, elle veut continuer à se déplacer dans cette direction. À une certaine vitesse, la force centrifuge prend le relais et rend extrêmement difficile de pousser ou de tirer cette roue dans une autre direction. Dans le cas d’une roue de bicyclette en rotation, la résistance créée par la force centrifuge est beaucoup plus forte que l’attraction de la gravité vers le sol. Tant que les pneus patinent et sont orientés dans la même direction, il est beaucoup plus facile de se tenir en équilibre sur un vélo que d’utiliser la force pour le faire tomber.
Une autre raison pour laquelle il est facile de maintenir un bon équilibre sur un vélo est la position de la selle et des pédales par rapport aux roues. Le centre de gravité d’un vélo est très proche de la selle et aligné au-dessus des pédales. Lorsqu’un cycliste monte sur un vélo et répartit son poids sur la selle, le cadre et le guidon, il se positionne juste au centre de gravité. C’est le même principe d’équilibre qui permet aux funambules de se déplacer sur un fil fin avec une perche lestée. Lorsqu’un cycliste est parfaitement équilibré par rapport au centre de gravité, il ou elle n’a besoin que de petits ajustements pour s’engager dans un virage ou changer de direction.
Si les pneus d’un vélo étaient décalés au lieu d’être parfaitement alignés, ou si la selle était située loin en avant ou en arrière du centre de gravité, il serait en effet difficile de s’équilibrer sur un vélo. Un vélo ne devient stable que lorsqu’il profite des lois naturelles de la physique et des principes de l’équilibre. Un monocycle est nettement moins stable qu’un vélo, mais le cycliste profite toujours de s’asseoir directement au-dessus du centre de gravité et de créer une force centrifuge en pédalant.