• Oпределение – Сила, която е пропорционална на отклонението x и се изчислява по формулата F = k.x, където k е константа (например, коефициент на еластичност на пружина), x – отклонение.
• Посока – Тази сила е насочена винаги към равновесното положение.
  Бележка:

  Под действие на връщащата сила тялото трепти хармонично.

От формула 2 (закона на Хук) следва, че коефициентът k зависи правопропорционално от връщащата сила F и обратнопропорционално от дължината x на пружината. Затова в системата SI мерната му единица е [N/m].

• Oпределение – Рязко нарастване на амплитудата на принудените трептения.
• Условия, при които явлението се наблюдава – На тялото да действа периодична външна сила с точно определена честота, равна на честотата на собствените трептения на системата.

Виж (Фиг. 2):
(3): T = , където m е масата на махалото, k – коефициент на еластичност на пружината.

• Кинетична енергия E_k:
  (5): E_k = .
• Потенциална енергия E_p:
  (6): E_p = , където x е отклонението от равновесното положение, k – коефициент на еластичност на пружината.
• Закон за запазване на пълната механична енергия E, ако няма сили на триене и съпротивление:
  (7): E = E_k + .

(8): T = , където L е дължината на махалото.

(9): , където n е броя на трептенията, t – времето за тези трептения.

(10): .

(11): , където n е броя на трептенията, t – времето за тези трептения.

• Oпределение – Разпространението на трептения в еластична среда. Тези трептения се пренасят от частиците на средата.
• Механични вълни и вакуум – Механичните вълни не се разпространяват във вакуум, защото във вакуума няма частици.

• Напречна вълна – Вълна, при която частиците на средата трептят перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната. Напречните вълни могат да се разпространяват само в твърда среда.
• Надлъжна вълна – Вълна, при която частиците на средата трептят по посока на разпространение на вълната. Надлъжните вълни могат да се разпространяват в твърда, течна или газообразна среда.
• Хармонична вълна – Когато източникът на вълни извършва хармонични трептения, създадената от него вълна се нарича хармонична.
• Бягаща вълна – Вълна, които се отдалечава от източника си. Бягащите вълни пренасят енергия, поради което за тяхното поддържане източникът непрекъснато трябва да извършва работа, но те не пренасят вещество.

• Вълната пренася енергия – Всяка точка, до която е достигнала вълната, само трепти около равновесното си положение. Следователно при разпространението на вълната се пренася механична енергия, получена от източника.
• Вълната НЕ пренася вещество – Точките, до които е достигнала вълната НЕ се преместват по посока на разпространението на вълната, т.е. вълните НЕ пренасят вещество.

• Oпределение – Механични вълни с честота от около 16 Hz до 20 kHz.
• Тон – Звук с определена честота.
• Шум – Звук с произволни честоти. Шумът е фактически нежелан звук, който може да има отрицателно влияние върху слуховия апарат.

• Както всички вълни – Звуковите вълни се характеризират със свойства, присъщи на всички вълни: честота, дължина на вълната, период, амплитуда, интензитет, скорост и посока на разпространение.
• Интензитет – Интензитетът I се определя от енергията, пренесена от звуковата вълна за единица време през единица площ, разположена перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната и се измерва във W/m² (ват на квадратен метър).
• Напречна и надлъжна звукова вълна – В газове и течности звуковите вълни са само надлъжни, а в твърди тела – надлъжни и напречни.
• Скорост – Скоростта на звука зависи от средата, в която се разпространява, а също така от температурата, надморската височина и някои други фактори.
• Звук и вакуум – За разпространението на звука е необходима среда. За разлика от светлината (която е електромагнитна вълна) обаче, звукът не се разпространява във вакуум.
• Звук и енергия – Както всички бягащи механични вълни така и звуковата вълна пренася енергия. При разпространяването на звука тази енергия се предава от частица на частица, като частиците на средата само трептят около равновесното си положение, без да се движат заедно с вълната.

• Височина – Повечето звуци са съставени от звукови вълни с различни честоти, които се разпространяват едновременно. При чистите тонове (трептение с определена честота) височината на звука зависи главно от честотата и от интензитета на звука. Тази характеристика на звука е свързана със слуховото усещане на човека да разполага всички звуци по скала от ниски към високи.
• Сила – Силата на звука има пряка връзка с амплитудата – колкото е по-голяма амплитудата, толкова звукът е по-силен. Измерва се с мерната единица бел (В), но на практика се използва 10 пъти по-малка единица – децибел (dB). Звук със сила над 120 dB е опасен за хората, защото може да причини различни слухови увреждания.

• Oпределение – Инфразвукът е звук с честота, по-малка от 16 Hz до 20 Hz (минималната честота, която се улавя от човешкото ухо), а долната граница е неопределена.
• Източници на инфразвук – В природата източници на инфразвук са електрически заряди в атмосферата, лавини, земетресения, вулкани и метеори, водопади, морски вълни, оръжейни изстрели, взривове. Известно е също така, че китовете, слоновете, носорозите, жирафите, антилопите окапи и алигаторите използват инфразвук, за да предават съобщения.
• Опасни стойности – Инфразвуци с честоти по-малки от около 10 Hz може да причинят у човека чувство на безпокойство или страх. При достатъчна сила и кратка продължителност водят до бърза смърт.

• Oпределение – Ултразвук е звук с честота, по-висока от 20 kHz и обикновено е до един милиард херца. Тези звуци са недоловими за човешкото ухо, но въпреки това могат да окажат влияние върху човека.
• Източници на ултразвук – За разлика от човека, някои животни като кучета, прилепи, делфини и други могат да издават и възприемат ултразвуци.
• Приложение – Ултразвукът има приложение в медицината и в промишлеността

  В медицината

  • С помощта на ултразвук или ехография може да се визуализират мускули и меки тъкани и по този начин да се сканират органи.
  • Акушерски ехографи обикновено се използват за наблюдение на плода по време на бременност.
  • С помощта на ултразвук може да се разбиват камъни в бъбреците.

  В промишлеността

  • Ултразвукът се използва широко за регистриране и оценка на различни дефекти и нееднородности в изделията. Поради високата си себестойност, методът се прилага основно при много отговорни изделия
  • Ултразвуково почистване – За ултразвуково (supersonic) почистване се използва ултразвук с честота 20-40 килохерца — в бижутерията, оптиката, за почистване на часовници, зъболекарски и хирургични инструменти и на промишлени части.

• Постоянно електрично и магнитно поле – Електричното поле, създадено от неподвижни заряди, и магнитното поле, създадено от постоянни токове, не зависят от времето – те са постоянни полета. Техните характеристики Е и В могат да са различни в различните точки на пространството, но не се променят с времето. Характерно за постоянните полета е, че те са свързани със своите източници: на голямо разстояние от източника интензитетът Е и индукцията В намаляват бързо – обратнопропорционално на квадрата от разстоянието до него.
• Променливо електромагнитно поле – Ако например токът в един проводник нараства, ще се увеличава и създаваното от него магнитно поле. Това променящо се магнитно поле предизвиква поява на електрично поле, което също се променя. То от своя страна поражда магнитно поле и т.н. Възникващото променливо електромагнитно поле обхваща все нови и нови области на пространството, отдалечавайки се от първоначалния източник.

• Електромагнитната вълна съществува независимо от своя източник – Веднъж възникнала, тя не се нуждае повече от своя източник, тъй като промяната на едното поле поражда другото и обратно. Може да се каже, че електромагнитната вълна се самоподдържа. Благодарение на това с отдалечаване от източника характеристиките на вълната – променливите полета Е и В, намаляват по-слабо, отколкото характеристиките на постоянните полета.
• Електромагнитните вълни пренасят енергия и се разпространяват във вакуум – Бягащите електромагнитни вълни, подобно на бягащите механични вълни, се отдалечават от своя източник и пренасят енергия. Тъй като електромагнитно поле се създава както в материална среда, така и във вакуум, за разлика от механичните вълни електромагнитните вълни се разпространяват и във вакуум.
• Електромагнитните вълни са напречни вълни – Интензитетът Е и индукцията В винаги са насочени перпендикулярно на посоката, в която се разпространява вълната, поради което електромагнитните вълни са напречни вълни.
• Скорост на електромагнитните вълни – Електромагнитните вълни се разпространяват със скоростта на светлината. Скоростта на електромагнитните вълни във въздуха е приблизително равна на скоростта във вакуум, т.е. c ≈ 3.10⁸ m/s.
• Монохроматични вълна – Когато електричните заряди извършват хармонично трептене с честота ν, излъчената от тях електромагнитна вълна се нарича хармонична или монохроматична вълна, т.е. монохроматичната вълна е вълна с определена честота ν.
• Връзка между някои от величините описващи вълната – Дължината λ, честотата ν и скоростта с на електромагнитните вълни са свързани със същото съотношение, както при механичните вълни (формула 12): c = λ.ν.