Für das Zustandekommen einer eindimensionalen mechanischen Schwingung sind eine Masse und eine beliebige zur Gleichgewichtslage rücktreibende Kraft notwendig. Diese Kraft kann von einer Feder oder einem Gummiseil herrühren. Möglich sind aber auch ein komprimiertes Gas (Luftfederung), ein elastisch deformierter Festkörper (Sprungbrett) oder ein andere rückwirkende Kräfte.
Während des Schwingungsvorgangs versucht die Kraft, die Masse zur Ruhelage zu treiben. Wegen der Trägheit überschiesst die Masse aber die Ruhelage, sodass die rücktreibende Kraft nun von der andern Seite her wirkt.
Der Film zeigt die Kraftvektoren und die Geschwindigkeitsvektoren während einer einfachen Federschwingung:
Gemeinsames Merkmal aller mechanischer Schwingungssysteme sind Speicher für kinetische und potentielle Energie. Während des Schwingungsvorgangs oszilliert die Energie zwischen den beiden Energiespeichern hin und her:
Bei harmonischen Schwingungen ist die rücktreibende Kraft proportional zur Auslenkung. Das führt zur einer Sinuskurve, wenn die Auslenkung als Funktion der Zeit dargestellt wird:
Der Sinus-Verlauf kann durch Vergleich mit einem gleichmässig rotierenden Rad demonstiert werden:
Man beachte im letzten Bild die Bezeichnungen der harmonischen Schwingung!