単振動

移動する物体が一定の間隔で経路を繰り返す場合、それは調和運動または周期運動と呼ばれます。物体が定点から前後に移動する周期的な運動は振動と呼ばれます。

物体にかかる復元力が平衡位置からの変位に比例する場合、振動は単純調和運動と呼ばれます。ただし、すべての周期振動が単純な調和運動であるとは限りません。

一方の端が卓上に固定され、もう一方の端が自由で、マスが取り付けられた定規を考えてみましょう。このシステムを引き上げて離すと、振動します。

ここで、加速度は振動の中心に向けられ、平衡位置からの変位に比例します。その結果、力は変位に比例しますが、反対方向になります。比例定数はばね定数です。

1つの完全な振動をサイクルと呼び、1つのサイクルを完了するのに必要な時間をピリオドと呼びます。単位時間あたりのサイクル数が周波数です。

平衡状態では、正味の力はゼロです。平衡位置からの最大変位は振幅です。