תנועה מחזורית היא תנועה שבה מיקום הגוף ביחס לנקודת התיחום חוזר על עצמו בכל פרק זמן קבוע. לפרק זמן הזה קוראים זמן המחזור, וסימונו T. המתמטית אפשר לכתוב זאת כך: \vec{r}(t)=\vec{r}(t+T). כאן \vec{r}(t) הוא וקטור המייצג את מיקום החלקיק בזמן t; וקטור הוא מספרים שמראים גם מרחק וגם כיוון.
זמן המחזור מקשר לתדירות f, שהיא מספר המחזורים בשנייה, לפי f=1/T. כל גודל שמתקבל מהנגזרת של המיקום לפי הזמן גם הוא מחזורי. כלומר המהירות \vec{v}(t) והתאוצה \vec{a}(t) חוזרות על עצמן באותו זמן מחזור:
\vec{v}(t)=\vec{v}(t+T)
\vec{a}(t)=\vec{a}(t+T)
התמרת פורייה, שהיא כלי מתמטי לניתוח אותות (הפרדת תנועה לתדרים), תראה שיא בעוצמה בתדירות הזאת f.
גם אם ההעתק הכולל אחרי מחזור הוא אפס, הגוף עובר דרך שאורכה אינה אפס. תכונה זו מאפשרת למכונות לבצע עבודה במחזור סגור. דוגמה מוכרת היא בוכנה במנוע בעירה פנימית, שמבצעת תנועה מחזורית וניתן לתרגם תנועה זו לעבודה.
דוגמאות נפוצות הן מתנד הרמוני (תנודה פשוטה), תנועה מעגלית קבועה ומטוטלת פיזיקלית.
הסיבוב של כדור הארץ סביב צירו הוא תנועה מחזורית עם זמן מחזור של יממה. גם הקפת השמש של כדור הארץ היא מחזורית, בערך 365 ימים. השמש מקיפה את מרכז שביל החלב בקירוב אחת ל-250 מיליון שנים.
לעיתים יש כוח מרסן כמו חיכוך, והתנודות נחלשות עם הזמן. אם זמן הריסון (הזמן שבו המשרעת קטנה לכ-0.67 מהערך הראשוני) הוא רב בהשוואה ל-T, אפשר עדיין להתייחס לתנועה כמחזורית לפרקי זמן קצרים. עוד מצב כזה הוא תנועה מחזורית תחת הפרעות אקראיות חלשות. דוגמה לכך היא מסלול כדור הארץ סביב השמש, שמקבל סטיות קטנות בגלל גופים אחרים במערכת השמש.
תנועה מחזורית היא תנועה שחוזרת על עצמה שוב ושוב. יש זמן קבוע שבו הגוף חוזר לאותו המקום. קוראים לזמן הזה "זמן מחזור".
במחזור כל מהירות הגוף וכיוונו חוזרים על עצמם גם הם. זה אומר שהגוף עושה את אותם שלבים בכל פעם.
כדוגמה, מטוטלת נעה הלוך ושוב. כדור הארץ מסתובב על צירו פעם בכל יום. כדור הארץ גם מקיף את השמש פעם בשנה.
לפעמים התנועה נחלשת בגלל חיכוך. חיכוך הוא כוח שעוצר ותוך זמן התנועה קטנה. אם החיכוך חלש והתנועה נחלשת לאט, היא עדיין נראית מחזורית לזמן קצר.
מכונות מנצלות תנועה מחזורית. לדוגמה, בוכנה במנוע זזה קדימה ואחורה שוב ושוב. את התנועה הזו אפשר לשנות לעבודה שימושית.
תגובות גולשים