Розглянемо спочатку обертається вал із закріпленим на ньому маховиком. Якщо центр ваги маховика не збігається з віссю вала (зміщений в сторону на деяку відстань), то при обертанні виникає відцентрова сила, що викликає вигин вала.
Ця сила врівноважується поперечною силою пружності, що виникає при вигині вала і пропорційної його прогину. Прирівнюючи відцентрову і пружну сили, отримаємо, що прогин вала і ставлення сили до моменту є квадрат власної частоти згинальних коливань вала. Тому остаточно випливає висновок, що зі збільшенням кутової швидкості вала прогин зростає, а при рівності сил стає нескінченним.
Так як вал з маховиком обертаються. то відцентрова сила, що збільшується з ростом швидкості, обертається і на опорах виникають реакції, що змінюються за гармонійним законом з круговою частотою. Амплітуди цих сил необмежено зростають.
Розглянемо тепер трилопатевий несучий гвинт на вертольоті, що знаходиться на поверхні землі. Нехай з якої-небудь причини лопаті повернулись в вертикальних шарнірах (ВШ) і зайняли нестандартне положення. Загальний центр ваги лопатей при цьому не збігається з віссю вала.
З'являється відцентрова сила. яка при обертанні викликає гармонійні реакції в опорах вала. Ці реакції діють на фюзеляж, який в даному випадку можна вважати абсолютно жорстким. Однак з'являються коливання стоїть на землі вертольота внаслідок обтиску амортизаційних стійок і деформації пневматиків коліс.
Якщо розглянути маятник. точкапідвісу якого може коливатися в горизонтальному напрямку, то при цьому виникають коливання маятника. Таким же чином при коливаннях втулки в площині обертання з'являються коливання лопатей, при яких в певних умовах загальний центр ваги лопатей зміщується з осі гвинта.
Два руху - коливання лопатей щодо вертикальних шарнірів і коливання втулки в площині обертання внаслідок коливань фюзеляжу на податливому шасі можуть взаємодіяти, підтримуючи один одного. Це явище і називається земним резонансом.
На відміну від розглянутого раніше спрощеного прикладу з теорії земного резонансу слід, що коливання можуть необмежено зростати в деякому діапазоні кутових швидкостей. Нижня межа цього діапазону близька до власної частоти коливань фюзеляжу на податливому шасі, а верхня - помітно вище.
Фюзеляж як тверде тіло має шість ступенів свободи - поздовжнє, поперечне і вертикальне переміщення і повороти навколо поздовжньої, поперечної та вертикальної осей. Практично для одногвинтового вертольота мають значення тільки дві з них: поступальний поперечне переміщення і поворот навколо поздовжньої осі.
Відповідно можна встановити дві власні частоти. Одна з них - низька, має значення дещо більше. Цим частотам відповідають дві зони можливої нестійкості (т. Е. Земного резонансу) по частоті обертання гвинта. Нижня зона відповідає частоті обертання гвинта. Верхня зона розташована в більшому діапазоні.