Gerak osilasi adalah gerak bolak balik secara horizontal atau vertikal dengan melewati titik kesetimbangan suatu benda yang berosilasi tersebut, karena memiliki kelebihan energi.
Fenomena gerak osilasi dapat dijumpai pada saat sebuah pegas yang memiliki beban berosilasi atau bergerak bolak balik secara teratur melewati titik setimbangnya setelah diberikan gaya tarik, dan pada saat itulah berlaku Hukum Hooke. Hukum Hooke menyatakan “Pada daerah elastisitas benda, besarnya perubahan panjang sebanding dengan gaya yang bekerja pada benda”,
Secara matematis dinyatakan dengan :
𝐹 = −𝑘 ∆𝑥
𝐹 = Gaya yang diberikan pada pegas (𝑁)
𝑘 = Konstanta Pegas (𝑁/𝑚)
∆𝑥 = Perubahan Panjang Pegas (𝑚)
Gerak Harmonis Sederhana, Contoh gerak osilasi (getaran) yang populer adalah gerak osilasi pendulum (bandul). Pendulum sederhana terdiri dari seutas tali ringan dan sebuah bola kecil (bola pendulum) bermassa m yang digantungkan pada ujung tali, sebagaimana tampak pada gambar di bawah. Dalam menganalisis gerakan pendulum sederhana, gaya gesekan udara kita abaikan dan massa tali sangat kecil sehingga dapat diabaikan relatif terhadap bola.
Pendulum sederhana yang terdiri dari tali dengan panjang l dan bola pendulum bermassa m. Gaya yang bekerja pada bola pendulum adalah gaya berat (w = mg) dan gaya tegangan tali FT. Gaya berat memiliki komponen mgcos harus ada teta nya yang searah tali dan juga pake rumus mgcos teta yang tegak lurus tali. Pendulum berosilasi akibat adanya komponen gaya berat mgcos teta. Karena tidak ada gaya gesekan udara, maka pendulum melakukan osilasi sepanjang busur lingkaran dengan besar amplitudo tetap sama. Syarat sebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana adalah apabila gaya pemulih sebanding dengan simpangannya. Apabila gaya pemulih sebanding dengan simpangan x atau sudut maka pendulum melakukan gerak harmonik sederhana.