振荡指某物在两个位置或状态之间反复来回运动。振荡可以是一种周期性运动，在一个有规律的循环中重复自身，例如正弦波——一种永久运动的波，如钟摆的左右摆动，或弹簧的上下运动。振荡运动发生在平衡点或平均值附近。它也被称为周期运动。

一个单一的振荡是一个完整的运动，无论是上下还是左右，在一段时间内。

振荡器

振荡器是一种围绕平衡点运动的装置。在钟摆中，随着每次摆动，从势能到动能都会发生变化。在秋千的顶端，势能达到最大值，当秋千落下时，势能转化为动能，并从另一侧被驱动回来。现在在顶部，动能降到了零，势能又高了，为回程摆动提供了动力。摆动的频率通过齿轮转换以标记时间。如果时钟没有用弹簧校正，钟摆会随着时间的推移由于摩擦而失去能量。现代钟表使用石英和电子振荡器的振动，而不是钟摆的运动。

振荡运动

机械系统中的振荡运动是左右摆动的。它可以通过一个销钉和一个槽转换成一个旋转运动（在一个圆圈中旋转）。旋转运动可以用同样的方法改变为振荡运动。

振荡系统

振荡系统是一个来回移动的物体，经过一段时间反复回到初始状态。在平衡点，没有净力作用在物体上。这是摆锤处于垂直位置时摆动的点。恒力或恢复力作用在物体上，产生振荡运动。

振荡变量

• 振幅是从平衡点的最大位移。如果钟摆在开始回程前从平衡点摆动一厘米，摆动幅度为一厘米。
• 周期是对象返回其初始位置完成往返所需的时间。如果钟摆从右侧开始，一秒钟左右移动，一秒钟左右返回，其周期为2秒。周期通常以秒为单位。
• 频率是每单位时间的循环数。频率等于一除以周期。频率以赫兹或每秒的周期为单位进行测量。

简谐运动

当恢复力与位移成正比且作用方向与位移方向相反时，简谐振动系统的运动可用正弦和余弦函数描述。例如，连接到弹簧的重量。当重量静止时，它处于平衡状态。如果重量被拉下，质量上有一个净恢复力（势能）。当它被释放时，它会获得动量（动能），并不断移动超过平衡点，获得势能（恢复力），从而驱动它再次向下摆动。

资料来源和进一步阅读

• 菲茨帕特里克，理查德。“振荡与波：导论”，第二版，博卡·拉顿：CRC出版社，2019年。
• 米塔尔，P.K.“振荡、波浪和声学”，《印度新德里：英国国际出版社》，2010年。