Lihtharmooniline võnkumine

Lihtharmooniline liikumine on mehaanikas ja füüsikas perioodiline liikumine või võnkumine, kus taastav jõud on võrdeline nihkega tasakaaluasendist ja mõjub vastassuunaliselt nihkega tasakaaluasendist.

Lihtharmooniline liikumine võib olla matemaatiliseks mudeliks paljude erinevatele liikumiste kirjeldamisel. Antud mudeli abil saab ka kirjeldada matemaatilise pendli võnkumist ja molekulaarseid võnkumisi. Lihtharmoonilist liikumist iseloomustab kõige paremini vedru küljes oleva massi liikumine, kui vedru poolt tekitatava taastava jõu suurus allub Hooke'i seadusele. Vastav massi liikumine tasakaalu asendist on ajas sinusoidaalne ja toimub ühel kindlal sagesusel. Pendli võnkumise kirjeldamiseks lihtharmoonilise liikumise abil peab tema nihkel tasakaalu asendist mõjuma samuti antud nihkega võrdeline jõud. Selline olukord realiseerub vaid siis, kui pendel võngub väikese amplituudiga.

Matemaatiliselt peab taastav jõud $F$ võrduma vastavalt

${F}=-k{x},$

kus $F$ vedru poolt mõjuv taastav jõud (mõõdetakse njuutonites - N), $k$ on vedru jäikus (ühik - N·m⁻¹) ja $x$ on nihe tasakaaluasendist (ühik meeter - m).