週期

週期是重複運動完成「一個完整循環」所需的時間。它回答日常的問題：一次完整的來回擺盪要花多久？時鐘的一次滴答、彈簧的一次完整上下、軌道的一整圈——每一個都持續一個週期。

精確地說，週期 T 是系統回到相同狀態並開始重複所需的最短時間，單位是秒。週期是頻率 f 的倒數，所以 T = 1 / f；它與角頻率 omega 的關係是 T = 2 pi / omega。對於兩個最著名的振盪體：掛在彈簧上的質量週期為 T = 2 pi sqrt(m/k)，單擺的週期為 T = 2 pi sqrt(L/g)，其中 L 是擺長，g 是重力加速度。

簡諧運動有一個引人注目的特性：週期與振幅無關——大幅擺盪和小幅擺盪花的時間一樣。這個性質稱為等時性，正是鐘擺能當好時鐘的原因。一個誠實的提醒：這種「與振幅無關」只有在理想簡諧運動時才完全成立；當單擺以大角度擺盪時，週期會略微變大。