«ارتعاش آزاد» (Free Vibration) به پدیدهای گفته میشود که در آن، یک سیستم بدون تاثیرپذیری از نیروی خارجی متغیر، نوسان کند. در این نوع از ارتعاش، نیروی ذخیره شده در سیستم، جابجایی اولیهای را در آن ایجاد میکند. مثلا جرم و فنری را در نظر بگیرید که در محیطی بدون اصطکاک قرار گرفته است. با جابجا کردن سیستم به میزانی اندک و سپس رها کردن آن، جرم شروع به نوسان خواهد کرد.
اگر دقت داشته باشید، در سیستم جرم و فنر فقط نیروی گرانش است که حرکت جرم را رقم میزند؛ به همین دلیل، نوسان مذکور به عنوان ارتعاش آزاد در نظر گرفته میشود. در یک سیستم الاستیک، ارتعاش آزاد به سه دسته تقسیمبندی میشود:
به ارتعاشی اتلاق میشود که در آن سیستم، تحت یک نیروی متغیر خارجی، نوسان میکند. مثالی که در ادامه آمده، توضیح بیشتری از این مفهوم را ارائه میدهد. زمانی که یک پاندول تحت نیروی گرانش نوسان میکند هیچ نیروی خارجی متغیری به آن وارد نمیشود. اما اگر در هر نوسان سیستم، ضربهای به آن بزنیم، ارتعاش مد نظر از نوع اجباری خواهد بود.
