DYNAMIKA HARMONICKÉHO POHYBU
Vychýlíme-li kuličku z rovnovážné polohy směrem dolů o délku y, prodlouží se pružina rovněž o délku y. Na kuličku působí síla pružnosti F, které je namířená proti vektoru posunutí y. Síla pružnosti F vrací kuličku zpět do rovnovážné polohy. Pokud nepřekročíme mez pružiny při jejím prodloužením, je velikost síly F podle Hookova zákona přímo úměrná prodloužení pružiny a okamžité výchylce y, pak platí: Co již víme?
kde k je tuhost pružiny, jenž nám vyjadřuje elastické vlastnosti pružiny při deformaci vnější silou. Při prodloužení, ale i stlačení pružiny se působením síly F vrací kulička do rovnovážné polohy. Jednotkou jsou N. V rovnovážné poloze dosahuje maximální rychlosti, působením setrvačnosti se pohybuje na opačnou stranu od rovnovážné polohy.
Závěr: Síla pružnosti F je příčinou periodického se opakujícího kmitání kuličky a současně příčinou harmonického pohybu. Dynamická podmínka harmonického pohybu: Harmonický pohyb je způsobený silou pružnosti F a směřuje vždy do rovnovážné polohy, velikost síly pružnosti je přímo úměrná výchylce. Model mechanického oscilátoru je kulička na pružině.
Kmitavý pohyb je oscilátoru je harmonický, pokud je splněna podmínka harmonického pohybu. Frekvence a perioda harmonického kmitání je závislá na hmotnosti kuličky m a tuhosti pružiny k – na vlastnostech oscilátoru.