W położeniu równowagi środki mas obu walców leżą na wspólnej prostej pionowej. Odchylmy górny walec z położenia równowagi o pewien kąt ). Załóżmy na początku, że tarcie statyczne jest na tyle duże, że nie ma poślizgu między walcami. Punkt styczności walców przemieszcza się z punktu do punktu punkt górnego walca, który stykał się z walcem, przemieszcza się do punktu Ponieważ nie ma poślizgu, długość łuku równa jest długości odcinka : Jeżeli prosta pionowa przechodząca przez środek masy odchylonego walca znajduje się z lewej strony nowego punktu styczności siła ciężkości będzie powodować powrót górnego walca do położenia równowagi. Spełniony musi być warunek: Stąd Ponieważ więc Równowaga górnego walca będzie trwała, gdy

Szukany stosunek promieni możemy też znaleźć z żądania, że energia potencjalna odchylonego walca musi być większa niż energia początkowa. Rozważmy przyczyny ograniczające wartość dopuszczalnego kąta odchylenia. Po pierwsze, dla dużych kątów odchylenia linia pionowa przechodząca przez środek ciężkości górnego walca może znaleźć się po prawej stronie punktu styczności Przy ustalonym stosunku promieni maksymalny kąt odchylenia dany jest równaniem Rozwiązanie tego równania można znaleźć metodą graficzną (patrz rysunek obok). Po drugie, walec nie powinien się ześlizgiwać, zatem kąt odchylenia ograniczony jest warunkiem Z rysunku obok widać, że maksymalny kąt odchylenia jest równy mniejszej z dwóch wartości i Ponieważ współczynnik tarcia jest zwykle mniejszy od jedynki, dopuszczalny kąt odchylenia na ogół określony jest przez warunek poślizgu, czyli przez kąt