Schwingung

Unter mathematischem Gesichtspunkt ist die Schwingung eine Funktion, die eine physikalische Zustandsgröße in Abhängigkeit von der Zeit definiert.
Als Schwingung wird eine regelmäßig wiederkehrende (periodische) Bewegung um einen Ausgangspunkt bezeichnet (Mittelpunkt dieser Bewegung), an dem alle Kräfte gleich verteilt, also im Gleichgewicht sind. Damit eine Schwingung entstehen kann, muss eine Kraft, ein Impuls von Außen auf ein schwingungsfähiges System einwirken, der das Gleichgewicht stört und eine Bewegung initiiert.
Das Schwingen eines Systems basiert auf der Energieumwandlung zwischen zwei Energieformen. Vollzieht sich die periodische Abfolge von Schwingungen in einem bestimmten Zeitmaß und damit in einem bestimmten Frequenzspektrum (16 Hz-20 kHz), wird der Schwingungsvorgang für das menschliche Gehör wahrnehmbar.
Jeder (akustische) Schwingungsvorgang besteht aus einem ständigen Wechsel zweier polarer Phasen, der Verdichtung und der Verdünnung (der Luft), der Ruhe und der Bewegung, z.B. Trommelmembran schwingt nach dem Aufschlag hin und her. Ein weiterer elementarer Begleitumstand von Schwingungsprozessen ist das Auftreten zusätzlicher schnellerer Schwingungen zur Grundfrequenz, die sich ihr überlagern. Dies ist ein universelles Gesetz der Natur und gilt sowohl für Schallwellen als auch für Schwingungen atomarer oder kosmischer Größenordnungen. Bei Schallwellen werden diese schnelleren Schwingungen als Oberwellen bezeichnet.