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 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.
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 alguna de las raíces de su ecuación característica tiene 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. [ 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 muchas veces se caracterizan por la forma que adoptan; 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 de estrellas pueden ser inestables si pequeñas perturbaciones en el potencial gravitacional provocan cambios en la densidad que refuerzan la perturbación original. Tales inestabilidades normalmente requieren que los movimientos de las estrellas estén altamente correlacionados, de modo que la perturbación no quede "borrada" por movimientos aleatorios. Una vez que la inestabilidad ha seguido su curso, el sistema suele estar "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 cesión de la articulación lesionada. [6] Las lesiones causan 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 mediante 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 desaferentación , interrupción de las fibras nerviosas sensoriales e inestabilidad funcional, entonces se debe alterar la oscilación postural del sujeto. [7] 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 del cuerpo. El soporte mecánico proporcionado por un aparato ortopédico proporciona retroalimentación aferente cutánea para mantener el control postural y aumentar la estabilidad.