Der Reifenring ist eine Art Kunstturnen. Die Athleten verwenden ein Reifenring aus Holz oder Kunststoff mit einem Innendurchmesser von 80 bis 90 cm, dessen Querschnitt rund oder oval sein kann, und einem Gewicht von mindestens 300 g. Die Reifenring-Performance besteht aus Rollen, Drehungen, 8-förmigen Bewegungen, Schleudern, Werfen, Drehungen, Durchringen und Balancieren. Bei der Aufführung von Reifenring-Nummern beobachten wir oft ein interessantes Phänomen: Wenn der Athlet den Reifen in der Hand wirft, rollt der Reifen auf dem Boden eine Weile und kehrt dann automatisch in die Hand des Athleten zurück. Warum ist das so?
Wenn Physiker die Bewegung von Objekten untersuchen, vereinfachen sie die tatsächlichen Objekte häufig zu einem idealen Modell. Zum Beispiel betrachten sie nur die Masse des Objekts und ignorieren dessen Form und Größe und betrachten es als ein „Punktmasse“-Modell; oder sie ignorieren kleine Veränderungen der Form des Objekts während der Bewegung und betrachten es als ein „starrer Körper“, dessen Form immer gleich bleibt. Der Reifenring im Reifenringturnen kann als starrer Körper betrachtet werden, und die Bewegung des Reifenrings nach dem Werfen kann in die geradlinige Bewegung des Schwerpunkts (Mittelpunkts) des Reifenrings und die Drehung um diesen Schwerpunkt aufgeteilt werden.
Im Moment, in dem der Reifenring aus der Hand des Athleten geworfen wird (angenommen, er wird nach links geworfen), gibt sie dem Reifenring nicht nur eine anfängliche Geschwindigkeit nach links, sondern dreht ihn auch im Uhrzeigersinn, d.h. er hat eine anfängliche Winkelgeschwindigkeit. Nachdem der Reifenring geworfen wurde, rollt er auf dem Boden zunächst nach links und dreht sich im Uhrzeigersinn. Dabei wird er von einer Reibungskraft nach rechts gebremst. Da die Richtung der Reibungskraft der Richtung der anfänglichen Geschwindigkeit entgegen ist, bewegt sich der Schwerpunkt des Reifenrings nach links und verlangsamt sich gleichzeitig. Ob der Reifenring erfolgreich in die Hand des Athleten zurückkehrt und wann und wo er beginnt, hängt von der anfänglichen Geschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit des Reifenrings sowie von den beiden Verzögerungen eng zusammen. Es können drei Situationen auftreten. In der ersten Situation rollt der Reifenring nach links und gleitet, während sich die Winkelgeschwindigkeit um den Schwerpunkt zunächst auf Null verringert, bevor die Geschwindigkeit des Schwerpunkts nach links ebenfalls auf Null verringert wird. In diesem Fall wird der Reifenring weiter nach links rollen. In der zweiten Situation verringert sich die Winkelgeschwindigkeit um den Schwerpunkt auf Null, während die Geschwindigkeit des Schwerpunkts nach links ebenfalls auf Null verringert wird. In diesem Fall wird der Reifenring anhalten. In der dritten Situation verringert sich die Geschwindigkeit des Schwerpunkts nach links auf Null, bevor die Winkelgeschwindigkeit um den Schwerpunkt auf Null verringert wird. In diesem Fall wird der Reifenring unter der Wirkung der Reibungskraft nach rechts beschleunigt und kann so in die Hand des Athleten zurückkehren.