Трептения и периодично движение във физиката

Колебанието се отнася до многократното движение напред и назад на нещо между две позиции или състояния. Осцилацията може да бъде периодично движение, което се повтаря в редовен цикъл, например a синусоида- вълна с непрекъснато движение, както при махане отстрани на махалото, или движение нагоре-надолу на пружина с тежест. Колебателно движение възниква около равновесна точка или средна стойност. Известно е също като периодично движение.

Единично трептене е цялостно движение, независимо дали е нагоре и надолу или една до друга, за определен период от време.

Осцилатор е устройство, което показва движение около точка на равновесие. В часовника на махалото има промяна от потенциална енергия към кинетична енергия с всеки замах. В горната част на люлката потенциалната енергия е максимална и тази енергия се преобразува в кинетична енергия, докато пада и се задвижва обратно от другата страна. Сега отново на върха, кинетичната енергия е спаднала до нула, а потенциалната енергия отново е висока, захранваща възвратния замах. Честотата на люлеенето се превежда чрез предавки, за да се отбележи времето. Махалото ще загуби енергия с времето за триене, ако часовникът не бъде коригиран от пружина. Съвременните часовници използват вибрациите на кварцови и електронни осцилатори, а не движението на махалата.

Колебателно движение в механичната система се люлее една на друга. Тя може да бъде преведена в ротационно движение (завъртане в кръг) чрез шлиц и шлиц. Ротационното движение може да бъде променено на колебателно движение по същия метод.

Осцилиращата система е обект, който се движи напред и назад, многократно се връща в първоначалното си състояние след определен период от време. В равновесната точка върху обекта не действат нетни сили. Това е точката в махалото на махалото, когато е във вертикално положение. Постоянна сила или възстановяваща сила действа върху обекта, за да произвежда колебателно движение.

• Амплитуда е максималното изместване от равновесната точка. Ако махалото се люлее на един сантиметър от равновесната точка, преди да започне обратното си пътуване, амплитудата на трептене е един сантиметър.
• месечен цикъл е времето, необходимо за пълно обиколно пътуване от обекта, връщане в първоначалното си положение. Ако махалото започва отдясно и отнема една секунда, за да измине целия път вляво и още една секунда, за да се върне вдясно, периодът му е две секунди. Периодът обикновено се измерва за секунди.
• Честота е броят цикли за единица време. Честота е равно на една, разделена на периода. Честотата се измерва в херца или цикли в секунда.

Движението на проста хармонична осцилираща система - когато възстановяващата сила е пряко пропорционална на силата на изместване и действа в посока, обратна на тази на изместване - може да се опише с използване на синус и косинус функции. Пример е тежест, прикрепена към пружина. Когато теглото е в покой, то е в равновесие. Ако теглото се изтегли, има нетна възстановяваща сила върху масата (потенциална енергия). Когато се освободи, той набира скорост (кинетична енергия) и продължава да се движи извън точката на равновесие, набира потенциална енергия (възстановяваща сила), която ще я задвижва отново при колебание надолу.

• Фицпатрик, Ричард. „Трептенията и вълните: Въведение“, 2-ро изд. Boca Raton: CRC Press, 2019.
• Mittal, P.K. „Трептения, вълни и акустика.“ Ню Делхи, Индия: I.K. Международно издателство, 2010 г.