Vibratsioonimoodide

Vibratsioonimoodid, tuntud ka kui võnkumismoodid või normaalmoodid, kirjeldavad konkreetseid viise, kuidas süsteem saab vibreerida tasakaalupunktist kõrvale kaldudes. Igal moodil on iseloomulik kuju ehk modaalkuju ja sellega seotud kindel sagedus, mida nimetatakse moodisageduseks. Kui süsteem vibreerib ühes oma normaalmoodis, liiguvad kõik selle osad perioodiliselt, säilitades samal ajal oma suhtelise asendi.

Need moodid on süsteemi fundamentaalsed omadused, mis määravad selle dünaamilise käitumise. Ükskõik milline keerulisem vibratsioon võib olla kirjeldatav kui superpositsioon ehk summa mitmest erinevast normaalmoodist. Kui süsteemile rakendada välisjõudu, mille sagedus langeb kokku ühe või mitme normaalmoodi sagedusega, võib tekkida resonants, mille tulemuseks on amplituudi märkimisväärne kasv.

Normaalmoodide mõiste on oluline paljudes füüsika ja inseneriteaduse valdkondades, sealhulgas mehaanikas, akustikas, optikas ja kvantmehaanikas. Näiteks ehituskonstruktsioonide, muusikainstrumentide või molekulide vibratsioonide analüüsimisel on normaalmoodide tundmine ülioluline. Igal süsteemil, millel on mitu vabadusastet ja potentsiaalne energia, on eeldatavasti rida normaalmoodi.