harmonisk svingning

Harmonisk svingning, periodisk bevegelse hvor avstanden fra en likevektsstilling kan beskrives som en ren sinusfunksjon av tiden. Ved en harmonisk svingebevegelse virker det en kraft inn mot likevektsstillingen på legemet som svinger. Kraften er proporsjonal med avstanden fra likevektsstillingen. Et system som utfører harmoniske svingninger, kalles en harmonisk oscillator. Det maksimale utslaget kalles amplituden, og tiden legemet som svinger bruker på å bevege seg fra en ytterposisjon forbi likeveksposisjonen til makimalt utslag på motsatt side av likevektsposisjonen og tilbake til den første ytterposisjonen kalles svingebevegelsens periode. En delt på perioden er frekvensen.

Den mekaniske energien (summen av kinetisk og potensiell energi) til legemet som svinger, veksler mellom bevegelsesenergi (kinetisk energi) i likevektsposisjonen og stillingsenergi (potensiell energi) i ytterposisjonene. For en harmonisk svingebevegelse er den mekaniske energien konstant.

Harmonisk svingning regnes både matematisk og fysisk som den enkleste form for svingning, og er av grunnleggende betydning ved studiet av svingebevegelser og bølger. En pendel som svinger med små utslag vil tilnærmet utføre harmoniske svingninger. Også svingninger av molekyler i faste stoffer kan med god tilnærmelse betraktes som harmoniske svingninger.

Harmoniske svingninger i akustikken er rene sinussvingninger (toner) hvor frekvensene står i et enkelt, heltallig forhold til hverandre. Svingningen med den laveste frekvensen kalles grunnsvingningen, grunntonen eller 1. harmoniske, og svingninger hvor frekvensene er 2, 3, 4 osv. ganger denne kalles 2. harmoniske, 3. harmoniske svingning osv.