Колебания математического маятника описываются обыкновенным дифференциальным уравнением вида

где
― положительная константа, определяемая исключительно из параметров маятника. Неизвестная функция
― это угол отклонения маятника в момент
от нижнего положения равновесия, выраженный в радианах;
, где
― длина подвеса,
― ускорение свободного падения. Уравнение малых колебаний маятника около нижнего положения равновесия (т. н. гармоническое уравнение) имеет вид:
.






