Inestabilidad

En sistemas dinámicos, inestabilidad significa que algunas de las salidas o estados internos aumentan con el tiempo, sin límites. No todos los sistemas que no son estables son inestables; Los sistemas también pueden ser marginalmente estables o exhibir un comportamiento de ciclo límite.

En ingeniería estructural, una viga o columna estructural puede volverse inestable cuando se aplica una carga de compresión excesiva. Más allá de cierto umbral, las deflexiones estructurales magnifican las tensiones, lo que a su vez aumenta las deflexiones. Esto puede tomar la forma de pandeo o mutilación. El campo general de estudio se denomina estabilidad estructural.

La inestabilidad atmosférica es un componente importante de todos los sistemas climáticos de la Tierra.

Inestabilidad en los sistemas de control

En la teoría de sistemas dinámicos, se dice que una variable de estado en un sistema es inestable si evoluciona sin límites. Se dice que un sistema es inestable si al menos una de sus variables de estado es inestable.

En la teoría del control del tiempo continuo, un sistema es inestable si cualquiera de las raíces de su ecuación característica tiene una parte real mayor que cero (o si cero es una raíz repetida). Esto es equivalente a que cualquiera de los valores propios de la matriz de estado tenga una parte real mayor que cero o, para los valores propios en el eje imaginario, la multiplicidad algebraica sea mayor que la multiplicidad geométrica. La condición equivalente en tiempo discreto es que al menos uno de los valores propios sea mayor que 1 en valor absoluto, o que dos o más valores propios sean iguales y de valor absoluto unitario.

Inestabilidad en mecánica de sólidos

• Buckling
• La inestabilidad elástica
• La estabilidad de un modelo constitutivo no lineal
• La inestabilidad de la biota (arrugas superficiales en elastómeros)
• La inestabilidad baroclinica

Inestabilidades de fluidos

Las inestabilidades de fluidos ocurren en líquidos, gases y plasmas, y a menudo se caracterizan por la forma que adoptan; se estudian en dinámica de fluidos y magnetohidrodinámica. Las inestabilidades de fluidos incluyen:

• La inestabilidad de la colonización (una analogía con la inestabilidad de Rayleigh-Taylor); encontrada en la magnetosfera
• inestabilidad atmosférica
  • inestabilidad hidrodinámica o inestabilidad dinámica (dinámica atmosférica)
    • Inercial inestabilidad; inestabilidad baroclinica; inestabilidad simétrica, inestabilidad simétrica condicional o convectiva simétrica; inestabilidad barotrópica; Helmholtz o inestabilidad de derrames; inestabilidad rotacional
  • La inestabilidad hidrostática o la inestabilidad estática y la inestabilidad vertical (inestabilidad de las piezas), la inestabilidad termodinámica (termodinámica atmosférica)
    • inestabilidad condicional o estática, inestabilidad boyante, inestabilidad latente, inestabilidad estática no local, inestabilidad condicional simétrica; inestabilidad convectiva, potencial o térmica, inestabilidad convectiva de primer y segundo tipo; inestabilidad absoluta o mecánica
• Bénard inestabilidad
• La inestabilidad del espejo
• Kelvin-Helmholtz inestabilidad (similar, pero diferente de la inestabilidad de diocotrón en plasmas)
• La inestabilidad de Rayleigh-Taylor
• Meseta-Rayleigh inestabilidad (similar a la inestabilidad de Rayleigh-Taylor)
• La inestabilidad de Richtmyer-Meshkov (similar a la inestabilidad de Rayleigh-Taylor)
• Instalación de onda de choque
• Instalación Benjamin-Feir (también conocida como inestabilidad modulada)

Inestabilidades del plasma

Las inestabilidades del plasma se pueden dividir en dos grupos generales (1) inestabilidades hidrodinámicas (2) inestabilidades cinéticas. Las inestabilidades del plasma también se clasifican en diferentes modos; consulte este párrafo sobre estabilidad del plasma.

Inestabilidades de los sistemas estelares

Las galaxias y los cúmulos de estrellas pueden ser inestables si pequeñas perturbaciones en el potencial gravitacional provocan cambios en la densidad que refuerzan la perturbación original. Estas inestabilidades normalmente requieren que los movimientos de las estrellas estén altamente correlacionados, de modo que la perturbación no se “difumine” en el tiempo. mediante movimientos aleatorios. Una vez que la inestabilidad ha seguido su curso, el sistema suele estar "más caliente" durante el tiempo. (los movimientos son más aleatorios) o más redondos que antes. Las inestabilidades en los sistemas estelares incluyen:

• La inestabilidad de la barra de discos rotatorios rápidamente
• La inestabilidad de Jeans
• Ineficiencia de incendios
• Ineficiencia grave
• Tendencia radical
• Diversas inestabilidades en discos giratorios fríos

Inestabilidades articulares

La discapacidad residual más común después de cualquier esguince en el cuerpo es la inestabilidad. La inestabilidad mecánica incluye estructuras estabilizadoras insuficientes y movilidad que excede los límites fisiológicos. La inestabilidad funcional implica esguinces recurrentes o una sensación de cesión de la articulación lesionada. Las lesiones provocan déficits propioceptivos y deterioro del control postural en la articulación. Los individuos con debilidad muscular, inestabilidad oculta y control postural disminuido son más susceptibles a sufrir lesiones que aquellos con un mejor control postural. La inestabilidad conduce a un aumento en el balanceo postural, la medida del tiempo y la distancia que un sujeto pasa lejos de un centro de presión ideal. La medición del balanceo postural de un sujeto se puede calcular probando el centro de presión (CoP), que se define como la proyección vertical del centro de masa en el suelo. Los investigadores han teorizado que si las lesiones en las articulaciones causan desaferentación, interrupción de las fibras nerviosas sensoriales e inestabilidad funcional, entonces se debería alterar la oscilación postural del sujeto. La estabilidad de las articulaciones se puede mejorar mediante el uso de un sistema de soporte externo, como un aparato ortopédico, para alterar la mecánica corporal. El soporte mecánico proporcionado por un aparato ortopédico proporciona retroalimentación aferente cutánea para mantener el control postural y aumentar la estabilidad.