简谐振动的特征

考虑一把一端固定在桌面上、另一端附有质量块的尺子。当从自由端将尺子-质量系统向上拉动并释放时，它会进行简谐运动。如果将位移随时间变化绘制成图，结果将是一条正弦波形。

由于振荡运动在质量块偏离平衡位置时开始，因此位移方程可表示为振幅 A 乘以时间相关的角频率和初始相位的余弦函数。

相移描述了两个相似波形在时间间隔上的差异，以弧度为单位进行测量。

回顾位移函数对时间的一阶导数是速度，二阶导数是加速度。

在简谐运动中，速度是位移的正弦函数，相位比位移滞后 π/2，在平衡位置处速度达到最大值；而加速度是位移的余弦函数，相位比位移滞后 π，在最大位移处加速度达到最大值。