週期運動

週期運動是指任何一遍又一遍、以相等時間間隔重複的運動。想像盪鞦韆的孩子來回擺盪、老式時鐘的鐘擺左右滴答、你自己的心跳，或是年復一年回來的四季。它回答的問題很單純：對於一個不斷回到起點、然後又做完全相同動作的東西，我們該如何描述它？

更精確地說，如果經過一段固定的時間（稱為週期 T）之後，物體回到完全相同的位置、以完全相同的方式運動，然後再重複，這樣的運動就是週期運動。用符號寫成 x(t + T) = x(t)，對任何時刻 t 都成立，其中 x 是位置。一次完整的重複稱為一個週期循環（cycle）。每秒發生的循環次數就是頻率 f，兩者的關係是 f = 1 / T。

週期運動是自然界最常見的模式之一，也是振盪、波、聲音、光和交流電的基礎。一個誠實的提醒：週期運動並不表示物體一定要沿直線來回移動。繞太陽公轉的行星也是週期運動。而且並非所有重複的運動都是那種平滑、特殊的「簡諧運動」，簡諧運動只是其中一個重要的例子。