Uvod, simulacije ogleda: teg na opruzi, trag oscilovanja na pokretnoj traci...
Pojave kao što su obilazak Zemlje oko Sunca, noć i dan, kretanje klatna časovnika, plima i oseka mogu se nazvati zajedničkim imenom - periodične pojave. Vreme nakon kog se pojava ponavlja zove se period.
Jedno od najprostijih periodičnih kretanja je harmonijsko oscilovanje. Mi ćemo pojavu harmonijskog oscilatornog kretanja razmatrati na primeru oscilovanja tela okačenog o oprugu.
Kada je opruga deformisana (istegnuta ili sabijena) na telo deluje povratna sila, koja je usmerena prema ravnotežnom položaju (označen horizontalnom linijom).
Oscilacije su harmonijske ako je povratna sila, srazmerna udaljenju tela od ravnotežnog položaja:
Konstanta k je koeficijent proporcionalnosti, F je povratna sila a x udaljenje od ravnotežnog položaja (elongacija). Znak minus potiče od suprotnog usmerenja povratne sile i elongacije.
U toku oscilovanja telo ima brzinu jednaku nuli u krajnjim položajima-kada je opruga maksimalno istegnuta ili maksimalno sabijena. Tada je sva energija sistema skoncentrisana u opruzi, a kinetička energija tela jednaka nuli.
Prelaženje potencijalne energije opruge u kinetičku energiju tela, i obrnuto, odvijalo bi se beskonačno dugo, da nema gubitaka energije. Oscilovanje kod kojeg nema gubitaka energije zove se neprigušeno. Realna oscilovanja su prigušena.
Broj oscilacija u jedinici vremena sa zove frekvencija - n, a vreme trajanja jedne oscilacije zove se period - T. Frekvencija i period povezani su na sledeći način:
Za harmonijsko oscilovanje, nezavisno od vrste oscilatora važi i sledeća jednačina:
gde je m - masa tela koje osciluje.