単振動 (調和振動)

一端を固定したバネ定数 $k$ のバネに，質量 $m$ の質点をとりつけ， なめらかな水平面上で振動できるようにしておく． 一次元で考えると，振動 質点の運動方程式は

$$m\frac{d^2x}{dt^2} = -kx$$

となる．この形の運動方程式になるような運動を単振動，または調和振動という． そしてこのような運動を行う系を調和振動子 という．