위키백과:오늘의 알찬 글/조화 진동자

조화진동을 하는 대표적인 예인 용수철

조화 진동자(調和振動子)는 평형점에서 물체가 이동했을 때 훅의 법칙에 의한 복원력을 받아 주기적으로 운동하는 계이다. 마찰력이 존재하느냐의 여부에 따라 단순조화진동자와 감쇠진동자로 나뉘며, 복원력과 마찰력 외의 다른 외력이 있으면 강제진동자라 한다. 용수철에 매달린 물체의 진동이나 작게 운동하는 진자 등이 조화진동자의 대표적인 예이며, 교류 전류에서의 RLC 회로와 같은 전기적인 조화진동자도 있다.

단순조화진동은 운동 방정식을 시간에 대해 풀면 그 결과로 나오는 방정식은 사인 함수의 형태이며, 등속원운동의 궤적을 운동면에 수직인 방향으로 사영한 것은 단순조화진동의 궤적과 같다. 단순조화진동이 아닌 운동은 그 조건에 따라 다양한 운동 형태가 나타난다. 실제로 자연이나 인공적으로 만들어진 진동에는 이상적이고 완전한 조화진동자는 없지만, 조화진동자를 분석하면 수학과 물리학, 그리고 여러 응용과학에서 자연의 여러 계에 대해 깊은 이해를 하는데 도움을 준다.