En los sistemas dinámicos, la inestabilidad significa que algunas de las salidas o estados internos aumentan con el tiempo, sin límites. [1] 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 le aplica una carga de compresión excesiva. Más allá de un cierto umbral, las deflexiones estructurales magnifican las tensiones , lo que a su vez aumenta las deflexiones. Esto puede tomar la forma de pandeo o deformación. El campo general de estudio se denomina estabilidad estructural .
La inestabilidad atmosférica es un componente importante de todos los sistemas meteorológicos de la Tierra.
En la teoría de sistemas dinámicos , se dice que una variable de estado de un sistema es inestable si evoluciona sin límites. Se dice que un sistema en sí es inestable si al menos una de sus variables de estado es inestable.
En la teoría de control de tiempo continuo , un sistema es inestable si alguna 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, que la multiplicidad algebraica sea mayor que la multiplicidad geométrica. [ aclaración necesaria ] 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.
Las inestabilidades de fluidos ocurren en líquidos , gases y plasmas , y a menudo se caracterizan por la forma que adquieren; se estudian en dinámica de fluidos y magnetohidrodinámica . Las inestabilidades de fluidos incluyen:
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 en Estabilidad del plasma .
Las galaxias y los cúmulos estelares pueden ser inestables si pequeñas perturbaciones en el potencial gravitatorio provocan cambios en la densidad que refuerzan la perturbación original. Estas inestabilidades suelen requerir que los movimientos de las estrellas estén altamente correlacionados, de modo que la perturbación no quede "desdibujada" por movimientos aleatorios. Una vez que la inestabilidad ha seguido su curso, el sistema suele ser "más caliente" (los movimientos son más aleatorios) o más redondo que antes. Las inestabilidades en los sistemas estelares incluyen:
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 ceder de la articulación lesionada. [6] Las lesiones causan déficits propioceptivos y control postural deteriorado en la articulación. Las personas con debilidad muscular, inestabilidad oculta y disminución del control postural son más susceptibles a lesiones que aquellas con 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 a través de la prueba del 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 deaferenciación , la interrupción de las fibras nerviosas sensoriales e inestabilidad funcional, entonces el balanceo postural de un sujeto debe alterarse. [7] La estabilidad de las articulaciones se puede mejorar mediante el uso de un sistema de soporte externo, como un corsé, para modificar la mecánica corporal. El soporte mecánico que proporciona un corsé proporciona una retroalimentación aferente cutánea que mantiene el control postural y aumenta la estabilidad.