一、机械振动概述
当物体在平衡位置附近沿着直线或曲线进行往复运动时，我们称之为机械振动。这种现象的核心特性在于回复力与位移之间成正比，且方向相反，我们称之为简谐振动条件。
二、机械振动的类型
1. 简谐振动：当物体所受的回复力满足F = -kx时，其运动轨迹呈现为正弦或余弦曲线。
2. 阻尼振动：振幅因受到阻力的作用而逐渐减小，能量持续耗散。
3. 受迫振动：由周期性策动力所维持，其振动频率由策动力的频率决定。当策动力频率与系统固有频率相契合时，会引发共振现象，此时振幅达到最大。
三、机械波简介
机械振动不仅在单个质点间传播，当这种振动在弹性介质中传播时，便形成了机械波。机械波的形成需要两个条件：振源（机械振动）和传播介质。
四、机械波的基本特性
1. 传递能量与形式：波不仅能够传播振动的形式，还能传递能量。介质的质点仅在平衡位置附近进行振动，并不随波迁移。
2. 分类：按振动方向与波传播方向的关系，可分为横波和纵波。横波的质点振动方向垂直于波的传播方向，而纵波的振动方向则平行于波的传播方向。
3. 简谐波：当振源为简谐振动时，所形成的波称为简谐波，其波形为正弦或余弦曲线。
五、机械振动与机械波的关系
机械波是由机械振动产生的，二者之间存在着密切的联系。波的周期和频率与振源的振动周期和频率是一致的。在波的传播过程中，介质质点的振动形式与振源是一致的。机械振动与机械波也存在明显的区别。例如，机械振动是单个质点的往复运动，而机械波则是大量质点集体振动的传播。机械振动无需介质即可存在，而机械波的传播则必须依赖介质。
六、典型现象与应用实例
1. 共振：当策动力的频率与系统固有频率相振幅达到最大。这一现象在某些情况下需要避免（如桥梁的共振），而在某些情况下则可以被利用（如共振筛）。
2. 波的叠加：当两列波相遇时，会产生干涉或衍射现象，这是波动特性的重要表现。
3. 多普勒效应：当波源与观察者相对运动时，接收到的频率会发生变化。这一效应在声波和光波探测中得到了广泛应用。
