värähtelymuotoja

Värähtelymuodot, suomeksi myös värähtelytilat, kuvaavat tapaa, jolla esine tai järjestelmä värähtelee tietyllä taajuudella. Kun esine värähtelee, sen eri osat liikkuvat suhteessa toisiinsa eri tavoin. Nämä erilaiset liikehdinnän kuviot ovat värähtelymuotoja. Jokainen värähtelymuoto liittyy tiettyyn resonanssitaajuuteen, jolla kyseinen värähtely on tehokkainta.

Yksinkertaisimmillaan, kuten narussa, värähtelymuodot voidaan kuvata aaltomuotoina. Ensimmäinen värähtelymuoto, perustaajuus, on yksinkertaisin värähtely, jossa koko naru värähtelee yhtenä aaltona. Seuraavat värähtelymuodot, yliaallot, ovat monimutkaisempia ja sisältävät useampia osia, jotka värähtelevät eri suuntiin tai vaiheissa.

Monimutkaisemmissa järjestelmissä, kuten musiikki-instrumenteissa tai rakenteissa, värähtelymuodot voivat olla huomattavasti monimutkaisempia. Kun esineelle syötetään energiaa, se alkaa värähdellä sen luonnollisten värähtelymuotojen mukaisesti. Näiden muotojen tunteminen on tärkeää monilla aloilla, kuten akustiikassa, rakennustekniikassa ja kvanttimekaniikassa. Esimerkiksi rakenteiden suunnittelussa on otettava huomioon mahdolliset värähtelymuodot, jotta vältetään resonanssista johtuvat vauriot.