1. Tröghet: Detta hänvisar till systemets tendens att motstå förändringar i dess rörelseläge. Det säkerställer att systemet har ett sätt att lagra energi och släppa tillbaka det och driva svängningen. Exempel inkluderar massa i ett mekaniskt system eller induktans i en elektrisk krets.
2. Återställa kraft/potentiell energi: Detta är kraften eller potentiell energi som alltid försöker föra tillbaka systemet till dess jämviktsposition. Det är det som får systemet att "knäppas tillbaka" efter att ha fördrivits. Exempel inkluderar en vårens elastiska kraft eller en kondensator lagrad elektrisk energi.
3. Energispridning: Även om det inte strikt krävs för svängning, finns någon form av energispridning vanligtvis i verkliga system. Denna spridning, orsakad av friktion, motstånd, etc., dämpar svängningarna över tid. Om spridningen är för hög, kanske systemet inte svänger alls.
Dessa tre egenskaper arbetar tillsammans för att skapa svängningar:
* tröghet: Systemet lagrar energi när det förflyttas från jämvikt.
* Återställ kraft: Återställningskraften drar tillbaka systemet mot jämvikt och omvandlar lagrad energi till kinetisk energi.
* tröghet: Systemet fortsätter att gå förbi jämvikt på grund av dess tröghet.
* Återställ kraft: Återställningskraften verkar nu i motsatt riktning, bromsar systemet ner och omvandlar kinetisk energi tillbaka till potentiell energi.
* Cykeln upprepar: Systemet fortsätter att svänga, med energi som ständigt växlar mellan potentiella och kinetiska former.
Ytterligare överväganden:
* Linearity: I många enkla system är återställningskraften proportionell mot förskjutningen (t.ex. en fjäder). Detta leder till enkel harmonisk rörelse. Men svängningar kan förekomma i system med icke-linjära återställningskrafter också.
* dämpning: Nivån på energispridning påverkar amplituden och varaktigheten på svängningarna. Ett system med hög dämpning kommer snabbt tillbaka till jämvikt, medan ett system med låg dämpning oscillerar under en längre period.
* drivkrafter: Svängningar kan också drivas av yttre krafter. Till exempel kan ett barn på en gunga hållas svängande av periodiska tryck.
Sammanfattningsvis är de grundläggande egenskaperna hos tröghet, en återställande kraft och någon form av energispridning avgörande för att ett system ska uppvisa oscillerande beteende. Dessa egenskaper arbetar tillsammans för att skapa ett dynamiskt samspel mellan energilagring, frisättning och omvandling, vilket leder till det repetitiva fram och tillbaka rörelsesegenskapen för svängningar.
