용수철에 매단 추는 왜 위아래로 계속 오르내릴까?

용수철은 늘어나거나 줄어든 만큼만 되당기거나 되미는 힘을 내서(NASA), 추가 어느 쪽으로 가든 힘은 늘 제자리 쪽을 향합니다.

그런데 추가 제자리에 올 때쯤엔 이미 빠르게 움직이고 있어, 힘이 0 인 그 자리를 관성으로 지나쳐 반대쪽으로 갔다가 다시 되돌려집니다 — 이 일이 되풀이되는 것이 오르내림입니다.

시뮬레이터(용수철을 옆으로 눕혀 그렸습니다)의 0.3 kg 추 · 30 N/m 용수철은 0.628 초마다 한 번 오가고, 당긴 길이를 0.2 m 로 늘려도 주기는 0.628 초 그대로입니다.

마찰이 없으면 에너지 칸이 내내 0.150 J(화면 150 mJ)이라 끝없이 오르내리고, NIST 는 이렇게 한 진동수로 떠는 용수철과 추를 조화 진동자라고 부릅니다.