Um oscilador mecânico é um sistema que, afastado de uma posição de equilíbrio estável e solto, vai e volta em torno dela: são as oscilações livres. O movimento se repete depois do período (); a frequência é (, Capítulo 20); a amplitude é o afastamento máximo.
Exemplos
Exemplo 28.2 (Um zoológico de osciladores)
Um balanço de parquinho: . A corda lá de um violão: . Um cristal de quartzo: . A oscilação do césio que define o segundo: cerca de . Dez ordens de grandeza, um único ofício: contar.
Exemplo 28.14 (Ressonância para o bem e para o mal)
Uma mãe empurrando um balanço empurra na frequência própria dele — ressonância a serviço. Em a recém-inaugurada Millennium Bridge, em Londres, balançou de modo alarmante quando os passos da multidão se travaram numa frequência própria perto de ; ela ficou dois anos fechada para receber amortecedores. Todo relógio de quartzo mantém o cristal dele cantando ao excitá-lo em ressonância, a .
Exemplo 28.16 (Três séculos de tique)
Huygens construiu o primeiro relógio de pêndulo em : o isocronismo levou os relógios de um quarto de hora de desvio por dia para segundos, e os pêndulos compensados, para frações de segundo por dia. O relógio de pulso de quartzo () trocou a haste por um cristal que verga a : décimos de segundo por mês. Desde o próprio segundo é definido por uma oscilação atômica: a duração de períodos da radiação de micro-ondas de uma transição interna do césio-133 (Capítulo 34). Os melhores relógios de césio erram um segundo em cem milhões de anos.