为什么轮子顶部的运动速度比底部更快？

在马车或自行车的轮子边缘贴一段彩纸，然后观察车轮转动起来的效果。如果观察得够仔细，你会发现彩纸在地面附近看起来相当显眼，在顶部却一闪而过，甚至很难发现它的存在。这是否说明轮子顶部比底部运动得快？

观察一下转动的车轮靠上和靠下的辐条，你是否也会得出同样的结论？的确靠上的辐条看起来简直融为一体，靠下的却还根根分明。真正不可思议的是，转动的车轮顶部的运动速度的确比底部更快。而且这种看起来难以置信的现象背后的解释其实相当简单。

转动的车轮上的每一点都在同时做两种运动，一边绕轮轴旋转，一边随轮轴前进，就像地球一样。对轮子顶部和底部的点来说，这两种运动叠加的结果并不相同。轮子顶部的运动速度等于转动速度加平移速度，因为二者方向相同。而在轮子底部，由于车轮转动的方向与其前进方向相反，这里的运动速度等于平移速度减去转动速度。所以静止的观察者才会看到，轮子顶部的运动速度比底部快。