位移、速度和加速度是描述物体运动的运动学量。位移定义了物体在任何给定时间的位置,速度是位置随时间的变化(即。位移的时间导数),加速度是速度随时间的变化量(即。速度的时间导数)。
对于在垂直弹簧上振荡的质量,根据简谐运动时,位移作为时间的函数是正弦函数。因此,速度和加速度也以正弦曲线的方式变化。图1显示了一个物体的垂直(和唯一的)位移分量,x(t),速度,v(t),和加速度,a(t),该物体最初以a的距离移动平衡位置(这里设x=0)。

图1:垂直弹簧上物体的位移、速度和加速度。
一旦物体在x=A处自由运动,它就开始对称运动平衡位置.特别是:
在平衡位置(图1中x=0),总力和因此质量的加速度都为零(图1,底部),而速度在其最大值(图1,中间)。最大速度也意味着最大动能。这就是为什么质量不能在静止状态下被发现平衡位置一旦它被取代(在理想条件下)。
在转折点处(最大位移点,x=A,和x=A),物体在逆运动之前停止运动,速度为零。这里加速度(和总恢复力)是最大的。
位移、速度和加速度都以相同的方式振荡期, t,这与振幅无关,A:无论物体最初被移离平衡有多远期将保持不变(在线性情况下)。