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质点
在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点（mass point）。
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机械运动
物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫做机械运动（mechanical motion）。
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机械能
重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称为机械能（mechanical energy）。
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弹性势能
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫作弹性势能（elastic potential energy）。
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动能
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机械振动/振动
我们把物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振动（mechanical vibration），简称振动。
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简谐运动
如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像（x-t图像）是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动（simple harmonic motion）。简谐运动是最基本的振动。
$$ x = A sin(\omega t + \varphi) $$
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平衡位置
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振幅
我们把振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅（amplitude）。
振幅时表示振动幅度大小的物理量，常用字母 A 表示。
振幅的单位是米。振动物体运动的范围是振幅的两倍。
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全振动
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周期和频率
做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫作振动的周期（period）。
物体完成全振动的次数与所用时间之比叫作振动的频率（frequency），数值等于单位时间内完成全振动的次数。
用 T 表示周期，用 f 表示频率，则有
$$ f = \frac{1}{T} $$
在国际单位制中，周期的单位是秒。频率的单位是赫兹（hertz），简称赫，符号是 Hz。1 Hz = 1 s^{-1}。
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圆频率
我们可以得到
。可见，$\omega$ 是一个与周期成反比、与频率成正比的量，叫作简谐运动的「圆频率」。它也表示简谐运动的快慢。 -
相位
物理学中把
叫作相位（phase）。$\varphi$ 是 t = 0 时的相位，称作初相位，或初相。 -
使用振幅、周期、初相位描述简谐运动
根据一个简谐运动的振幅
、周期 、初相位 ，可以知道做简谐运动的物体在任意时刻 t 的位移 x 是 $$ x = Asin(\frac{2\pi}{T} t + \varphi_0) $$
所以，振幅、周期、初相位是描述简谐运动特征的物理量。
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固有振动
振动系统（弹簧振子、单摆）在没有外力干预的情况下做简谐运动，周期或频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定。我们把这种振动称为固有振动，其振动频率称为固有频率（natural frequency）。
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阻尼振动
由于实际的振动系统都会收到摩擦力、黏滞力等阻碍作用，振幅必然逐渐减小。这种振幅随时间逐渐减小的振动称为阻尼振动（damped vibration）。
振动系统能量衰减的方式通常有两种。
一种是由于振动系统收到摩擦阻力的作用，是振动系统的机械能逐渐转化为内能。例如单摆运动时受到空气的阻力。
另一种是由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动，使能量向四周辐射出去，从而自身机械能减少。例如音叉发声时，一部分机械能随声波辐射到周围空间，导致音叉振幅减小。
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受迫振动
阻尼振动最终要停下来，那么怎样才能产生持续的振动呢？
最简单的办法是使周期性的外力作用于振动系统，外力对系统做功，补偿系统的能量损耗，使系统的振动维持下去。
这种周期性的外力叫作驱动力，系统在驱动力作用下的振动叫作受迫振动（forced vibration）。
机器运转时底座发声的振动、扬声器纸盆的振动，都是受迫振动。
大量的实验都证实：物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。
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共振
在周期性驱动力作用下的受迫振动，其振幅是否也跟它的固有频率无关呢？
物体在做受迫振动时，驱动力的频率与物体的固有频率相差越小，受迫振动的振幅越大；当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅达到最大。这种现象称为共振（resonance）。
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波动
振动的传播称为波动，简称波（wave）。
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横波
质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的薄，叫作横波（transverse wave）。
在横波中，凸起的最高处叫作波峰（wave crest），凹下的最低处叫作波谷（wave trough）。
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纵波
质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作纵波（longitudinal wave）。
在纵波中，质点分布最密的位置叫作密部，质点分布最疏的位置叫作疏部。
发声体振动时在空气中产生的声波是纵波。例如振动的音叉，它的叉股向一侧振动时，压缩临近的空气，是这部分空气变密，叉股向另一侧振动时，又使这部分空气变得稀疏。这种疏密相间的状态向外传播就形成声波。
声波传入人耳，使鼓膜振动，就引起声音的感觉。
声波不仅能在空气中传播，也能在液体、固体中传播。
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介质
绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质，叫作介质（medium）。
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机械波
组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。
机械振动在介质中传播，形成了机械波（mechanical wave）。
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波的图像
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简谐波/正弦波
如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也叫简谐波（simple harmonic wave）。
可以证明，介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐运动。
声音涉及三个角色：声源（sound source）、介质（medium）、接收器（receiver/detector）。三者通过声波连接。
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声源
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定义
声源将其他形式的能量转换为自身的机械振动能，做机械振动，并且将动能传递给周围介质。
例子：
- 钢琴弦：钢琴弦把（演奏者用锤子击打弦得到的）弹性势能，转换成自身的，横向机械振动
- 声带：声带把（肺部呼出的气压带来的）气流动能，转换成自身的，声带膜振动
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关键物理参数
振动频率 f（单位 Hz）、振幅 A（单位 m）、振动模态（声源同时以哪些频率振动，即频谱构成）。
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介质
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定义
能够支持机械波传播的、具有弹性和惯性的连续物质，弹性和惯性两个性质缺一不可。
弹性（elasticity）让被压缩或拉伸的部分有恢复平衡的趋势，回弹力把扰动传给邻居。惯性（inertia）让运动的分子不会瞬间停下，而是把动能传递出去
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接收器
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定义
接收器将到达的机械振动重新转换为其他形式信号。
例子：
- 人耳：人耳将（耳朵内部鼓膜位移导致的）机械振动，转换为，神经电信号
- 麦克风：麦克风将（自身的振膜位移带来的）机械振动，转换为，电信号
- 鱼的侧线器官：鱼的侧线器官将（水中压力波带来的）机械振动，转换为，神经信号
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关键特性
- 频率响应范围（能感知哪些频率）
- 灵敏度（最小可探测的声压级）
- 频率分辨率（区分相近频率的能力）
人耳的频率响应大致是 20 Hz – 20 kHz，且不是线性而是对数感知。
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