Lihtharmooniline võnkumine
Lihtharmooniline võnkumine (inglise keeles simple harmonic motion) on füüsikas süsteemi võnkumine, kus taastav jõud on võrdeline siirdega tasakaaluasendist. Taastav jõud mõjub siirdega vastassuunaliselt. Süsteemi, mille liikumist saab kirjeldada lihtharmoonilise võnkumisena, on nimetatud ka sumbuvuseta vabavõnkumiseks ja sellist võnkumist järgivat objekti lihtharmooniliseks ostsillaatoriks (ingl simple harmonic oscillator). Lihtharmooniline võnkumine on lihtsaim mitmesuguste võnkumiste (ja seeläbi võnkumiste levimise ruumis ehk lainelevi) kirjeldamise aluseks olev matemaatiline mudel. Lihtharmoonilise võnkumise klassikaliseks näide on vedru küljes oleva massi liikumine juhul kui vedru poolt tekitatava taastava jõu suurus allub Hooke'i seadusele ja sumbuvust ei arvestata. Teine tuntud näide lihtharmoonilisest võnkumisest on sumbuvuseta matemaatilise pendli võnkumine. Lihtharmooniline võnkumise korral toimub liikumine ajas sinusoidaalselt ehk on kirjeldatav siinus- või koosinusfunktsiooniga. Sel juhul on võnkuva suuruse x {\displaystyle x} muutus ajas t {\displaystyle t} kirja pandav valemiga x ( t ) = A cos ( ω t + φ 0 ) {\displaystyle x(t)=A\cos \,(\omega t+\varphi _{0})} , kus A {\displaystyle A} on amplituud, ω {\displaystyle \omega } on ringsagedus ja φ 0 {\displaystyle \varphi _{0}} võnkumise algfaas. Ringsageduse ω {\displaystyle \omega } asemel kasutatakse sageli ka sagedust f {\displaystyle f} , kusjuures ω = 2 π f {\displaystyle \omega =2\pi f} . Võnkumise periood on T = 1 / f {\displaystyle T=1/f} .