這可以看成是一個小輪（8粒白球所構成）在紅色大輪內做純滾動而不滑動的圓周運動，而小輪半徑恰好是大輪的一半。以腳踏車的車輪為例，當其質心以 v 前進時，輪胎與地面接觸處的對地速度為零（因為不滑動），最高點則是 2v。
若車輪(小輪)半徑為 R，因為其圓周長 2πR 是大輪圓周長 2π×(2R) 的一半，因此車輪自轉二圈後就會回到原處。亦即輪胎上原本與大輪接觸的那個靜止的點，在車輪自轉一圈後會抵達直徑的另一端點，此時對地速度亦為零。同理，當車輪自轉半圈時，原本與大球接觸的那個靜止的點則會抵達大圓的圓心，這種現象已透露出其對地的運動模式是「在兩端點速度為零，而且在中間平衡點具有最大速率 2v 的”直線”簡諧運動」。
詳細的數學推導如下：
圓周運動是物理學中相當有趣的章節，比如下列這兩個公轉加自轉的遊戲：