呼啦圈每旋转一圈，必须回到原位。在这期间，重力在垂直方向施加了一个向下的冲量，
式中，M是质量，g是重力加速度。为了回到原位，垂直方向的动量必须保持为零。为了克服重力，呼啦圈不仅需要接受水平力，而且需要接受垂直力。而垂直力只可以通过呼啦圈和人体之间的摩擦力来实现。通常的呼啦圈上缠着表面粗糙的布质胶带（见图2），并不只是一种装饰，而是增加摩擦系数的措施。专业的呼啦圈，则常常需要整个套上有一定粘性的软塑料管。为了实施垂直方向的力，运动员的膝关节不是挺直的，而是有一定的角度（见图4）。通过膝关节角度的变化，腰部可以通过呼啦圈和人体之间的摩擦对呼啦圈施加垂直向上的冲量。显而易见，在一个周期中，腰部对呼啦圈施加的平均的垂直向上的力是Mg（见图4）。
由于存在垂直方向的力和运动，呼啦圈不可能保持水平，而与水平面有一个倾角？.这个倾角时由离心力和重力的比例决定的。把呼啦圈简化为一个在圆心作圆周运动的质点，从图4中可以得出回转半径ρ为
式中D是呼啦圈的直径，d是运动员腰部的直径。质点的线速度是离心
力是
从图4可以看出，倾角
由离心力和重力的比例决定，即
由此可以得出呼啦圈转动频率与倾角的依赖关系的公式：
通常，倾角都比
较小。用弧度表示倾角，可以使用以下的近似公式：
如用米表达长度，并注意到在数值上，
就可得出呼啦圈转动频率f和倾角
的近似公式为
