[DjDiablo]

Осуществимо.
смещение + Math.sin(alpha)*size для синусоиды
setTimeOut - для цикла перемещения
.offset({ top: 10, left: 30 }) - для позиционирования блока
transform:rotate(55deg) Если хочешь наклонять блок (css3)

хотя можно пофантазировать ещё на тему animate

i=0;// i должна быть глобальной переменной, замыкание городить нехочется. 
$("#block").animate({top:function(){i=i+1;return sin(i)*100 ;},left:"+=1"},2000);

При паническом страхе глобальных переменных, угол можно и в атрибуте хранить

$("#block").animate({
                   top:function(){
                         var alpha=$("#block").attr("alpha")+1;
                         $("#block").attr("alpha",alpha);
                         return sin(alpha)*100; // возможно надо +"px" дописать
                   },
                   left:"+=1"
      },2000);

сейчас длительность 2 секунды.

СМОТРЮ НА СЛЕДУЮЩИЙ ДЕНЬ .ПРИМЕРЫ C ANIMATE НЕ РАБОЧИЕ. НАДО БЫЛО ИСПОЛЬЗОВАТЬ СВ-ВО STEP
Прописывать функции к св-вам символизирующим css, бессмысленно.
РАБОЧИЙ СКРИПТ В СЛЕДУЮЩЕМ СООБЩЕНИИ