Aby som odpovedal na otázku, aké zaváhaniesa nazývajú harmonické, treba mať na pamäti, že tieto fyzikálne javy sú v prírode jedny z najbežnejších. Možno je ťažké poukázať na sféru, kde nie sú prítomné harmonické vibrácie. Najbežnejšie oblasti fyzikálnej teórie, v ktorých sa študujú oscilačné procesy, sú mechanika, elektrotechnika a elektronika, radar a hydroakustika a iné.
Všetky tieto oblasti tém sú bez výnimky spojené,že povaha oscilačných procesov je spravidla rovnaká, a preto existuje všeobecná klasická teória na ich opis. Parametrické rozdiely oscilačných procesov sú spôsobené iba prostredím ich priebehu a vonkajšími faktormi, ktoré môžu ovplyvniť oscilačné pohyby. Najjednoduchším príkladom kmitavých pohybov, s ktorými sa denne stretávame v bežnom živote, sú napríklad kmity kyvadla hodín, alebo elektrického prúdu.
Oscilácie podľa povahy ich toku súvoľný a harmonický. Voľné vibrácie sa nazývajú aj vlastné vibrácie, čo zdôrazňuje, že ich zdrojom sú vonkajšie poruchy prostredia, ktoré vyvedú fyzické telo zo statickej rovnováhy. Príkladom je závažie, ktoré je zavesené na niti a na ktoré pôsobíme určitým oscilačným procesom.
Významnejšie miesto vo fyzikálnej teóriisa venuje štúdiu takého javu, akým sú harmonické kmity. Štúdium ich podstaty presne tvorí teoretický základ, na ktorom je založené štúdium užších aspektov oscilačných procesov, a to ich priebehu v rôznych prostrediach - mechanike, elektrine, v chemických premenách a reakciách.
Na opis harmonických kmitov vo fyzike sa používajú také základné parametre ako perióda a frekvencia.
Na základe predtým formulovaného namitvrdením, že existuje určitý všeobecný univerzálny model priebehu oscilačných procesov, možno logicky dospieť k záveru o existencii určitých univerzálnych veličín, ktoré tieto oscilácie charakterizujú. V dôsledku toho sú vyššie uvedené parametre - perióda a frekvencia, vlastné všetkým typom kmitov, bez ohľadu na zdroj ich generovania a médium ich toku.
Frekvencia je kvantitatívnahodnota, ktorá ukazuje, koľkokrát počas určitého časového obdobia fyzické telo dokončilo proces zmeny svojho statického stavu a vrátilo sa doň. Môžete si teda napríklad spočítať, koľkokrát tá istá váha vyvolala vibrácie po tom, ako sme ju zatlačili, až kým sa úplne nezastavila.
Perióda v tomto procese ukáže časový interval, počas ktorého sa toto závažie vychýli zo svojej pôvodnej polohy a vráti sa do pôvodnej polohy jedným kmitom.
Skúmať harmonické oscilácie, jeden by malpochopiť, že perióda a frekvencia sú objektívne spojené všeobecným vzorcom, ktorý v konečnom dôsledku určuje graf harmonických kmitov. Aby sme podrobnejšie pochopili, čo to je, treba poznamenať, že existujú ďalšie parametrické ukazovatele - amplitúda, fáza, cyklická frekvencia. Ich použitie umožňuje aplikovať goniometrické funkcie na popis oscilačných procesov. Najbežnejší grafický vzorec je s = A sin (ωt + α). Tento vzorec, nazývaný aj rovnica harmonických kmitov, vám umožňuje zostaviť graf oscilačného procesu, ktorý je vo svojej najjednoduchšej forme obyčajnou sínusoidou. V uvedenom príklade vzorca koeficienty ω a α presne ukazujú, ktoré transformácie je potrebné vykonať so sínusoidou, aby sa zobrazil konkrétny oscilačný proces.
Pri zložitejších oscilačných javoch je ich grafický popis prirodzene komplikovanejší. Táto komplikácia je spôsobená vplyvom dvoch hlavných faktorov:
- povaha procesu, to znamená, aký druh vibrácií sa skúma - mechanické, elektromagnetické, cyklické alebo iné;
- prostredie, v ktorom sa vytvárajú a uskutočňujú oscilačné javy - vzduch, voda alebo iné.
Tieto faktory výrazne ovplyvňujú všetky parametre akéhokoľvek oscilačného procesu.
