svingninger

Svingninger er periodiske endringer i en størrelse rundt en likevektstilstand og forekommer i mange fagfelt, inkludert mekanikk, elektriske kretser, akustikk, biologi og økonomi. En svingning kjennetegnes av egenskaper som frekvens, periode, amplitude og fase. Frekvens (f) sier hvor mange svingninger som skjer per sekund, mens perioden (T) er tiden for én full svingning. Amplituden (A) beskriver maksimum avvik fra likevekten, og fasen beskriver svingningens posisjon i tid i forhold til et referansepunkt.

Ideelle svingninger følger ofte en sinusformet kurs, kalt harmoniske svingninger, med konstant amplitude og frekvens. I virkelige systemer er det imidlertid demping på grunn av friksjon eller motstand, noe som reduserer amplituden over tid. Når et system blir drevet av en ytre kraft med samme frekvens som systemets naturlige frekvens, kan resonans oppstå, noe som ofte forsterker svingningen. Naturlig frekvens er den frekvensen et system har når det får små forstyrrelser uten ytre påvirkning.

Typer av svingninger inkluderer mekaniske svingninger (for eksempel fjær-masse eller pendel), elektriske svingninger i LC-kretser, og akustiske eller fysiologiske og økonomiske svingninger. Svingninger kan analyseres i tidsdomene eller i frekvensdomene ved hjelp av metoder som Fourier-analyse for å identifisere dominerende frekvenser.

Praktiske anvendelser omfatter vibrasjonsanalyse for maskinovervåkning, signalbehandling og design for å kontrollere støy og nødvendig demping. Uønskede svingninger kan være kilder til støy, feil eller redusert ytelse i tekniske systemer.