回復力

回復力是那股永遠想把受擾動的物體帶回靜止位置的推力或拉力。拉伸彈簧，它會往回拉；把鐘擺推向一側，重力會把它拉向最低點；把漂浮的軟木塞往下壓，水會把它往上推。它回答一個基本的問題：是什麼讓東西振盪，而不是就地不動或永遠飛走？

精確地說，回復力是任何指向平衡位置、也就是與位移方向相反的力。當它與位移成正比時，我們寫成 F = -k x，其中 x 是物體離開平衡位置的距離，負號表示力指回原位。常數 k 衡量系統每單位位移拉回的強弱；k 越大，代表系統越硬、彈回得越用力、振盪得越快。正是這種嚴格的正比關係產生了簡諧運動。

每一種振盪都需要回復力：彈簧的彈性、單擺的重力、漂浮物的浮力、聲波的壓力差。那個負號並不是可以隨手丟掉的細節。若一個力隨位移沿相同方向增長，它會把物體越推越遠，造成不穩定的失控，而不是繞著一個穩定點溫和地振盪。