כדי לענות על השאלה איזה סוג של היסוסנקראים הרמוניים, יש לזכור כי תופעות פיזיקליות אלו הן מהנפוצות ביותר בטבע. אולי קשה להצביע על תחום שבו אין תנודות הרמוניות. התחומים הנפוצים ביותר של התיאוריה הפיזיקלית בהם נלמדים תהליכי תנודה הם מכניקה, הנדסת חשמל ואלקטרוניקה, מכ"ם והידרואקוסטיקה ואחרים.
כל התחומים הללו מאוחדים ללא יוצא מן הכלל,שטבעם של תהליכים נדנודים, ככלל, זהה, ולכן ישנה תיאוריה קלאסית כללית לתיאורם. הבדלים פרמטריים בתהליכי תנודה נובעים רק מסביבת מהלכם ומגורמים חיצוניים שיכולים להשפיע על תנועות הנדנוד. הדוגמה הפשוטה ביותר לתנועות תנודות שאנו נתקלים בהן ביומיום בחיי היומיום הן, למשל, תנודות של מטוטלת של שעון, או זרם חשמלי.
תנודות לפי אופי זרימתן הןחופשי והרמוני. תנודות חופשיות נקראות גם תנודות תקינות, זה מדגיש שיש להן הפרעות חיצוניות של הסביבה כמקור שלהן, שמוציאות את הגוף הפיזי משיווי משקל סטטי. דוגמה לכך היא משקולת שתלויה על חוט, ואליה אנו נותנים דחיפה לתהליך נדנוד מסוים.
מקום משמעותי יותר בתורת הפיזיקהמוקדש לחקר תופעה כמו תנודות הרמוניות. חקר טבעם רק מהווה את הבסיס התיאורטי שעליו מתבסס חקר היבטים צרים יותר של תהליכי תנודה, דהיינו, מהלכם במדיות שונות - מכניקה, חשמל, בטרנספורמציות ותגובות כימיות.
כדי לתאר תנודות הרמוניות בפיזיקה, משתמשים בפרמטרים בסיסיים כמו תקופה ותדירות.
בהתבסס על מה שנוסח קודם לכן על ידינוהאמירה שקיים מודל אוניברסלי כללי מסוים של מהלך תהליכי תנודות, ניתן להגיע למסקנה באופן הגיוני לגבי קיומן של כמויות אוניברסליות מסוימות המאפיינות תנודות אלו. כתוצאה מכך, הפרמטרים הנ"ל - תקופה ותדירות, טבועים בכל סוגי התנודות, ללא קשר למקור יצירתן ולאמצעי זרימתן.
תדירות היא כמותיתערך המראה כמה פעמים במהלך פרק זמן מסוים גוף פיזי השלים את תהליך שינוי המצב הסטטי שלו וחזר אליו. כך, למשל, אפשר לספור כמה פעמים אותו משקל עשה רעידות לאחר שדחפנו אותו עד שהוא נעצר לחלוטין.
התקופה בתהליך זה תראה את מרווח הזמן שבמהלכו משקל זה יחרוג ממקומו המקורי ויחזור למיקומו המקורי בתנודה אחת.
חקירת תנודות הרמוניות, צריךלהבין שהתקופה והתדירות קשורות באופן אובייקטיבי על ידי נוסחה כללית, שבסופו של דבר קובעת את הגרף של תנודות הרמוניות. כדי להבין ביתר פירוט מה זה, יש לציין כי ישנם אינדיקטורים פרמטריים אחרים - משרעת, פאזה, תדר מחזורי. השימוש בהם מאפשר ליישם פונקציות טריגונומטריות לתיאור תהליכי תנודה. נוסחת הגרף הנפוצה ביותר היא s = A sin (ωt + α). נוסחה זו, הנקראת גם משוואת התנודות הרמוניות, מאפשרת לבנות גרף של תהליך התנודה, שבצורתו הפשוטה ביותר הוא סינוסואיד רגיל. בדוגמה הנתונה של הנוסחה, המקדמים ω ו-α מראים בדיוק אילו טרנספורמציות יש לבצע עם סינוסואיד על מנת להציג תהליך תנודה ספציפי.
עם תופעות תנודות מורכבות יותר, התיאור הגרפי שלהן מסובך יותר באופן טבעי. סיבוך זה נובע מהשפעתם של שני גורמים עיקריים:
- אופי התהליך, כלומר איזה סוג של רעידות נחקרות - מכניות, אלקטרומגנטיות, מחזוריות או אחרות;
- הסביבה שבתוכה נוצרות ומבוצעות תופעות תנודות - אוויר, מים או אחר.
גורמים אלה משפיעים באופן משמעותי על כל הפרמטרים של כל תהליך נדנוד.
