عدم الاستقرار

الكرة الموجودة على قمة التل تمثل وضعاً غير مستقر.

في الأنظمة الديناميكية ، تعني عدم الاستقرار أن بعض المخرجات أو الحالات الداخلية تزداد مع مرور الوقت، بلا حدود. [ 1 ] ليس كل نظام غير مستقر غير مستقر؛ فقد تكون الأنظمة مستقرة بشكل هامشي أو تُظهر سلوك دورة حدية .

في الهندسة الإنشائية ، قد يصبح العمود أو الكمرة الإنشائية غير مستقر عند تعرضه لحمل ضغط زائد. فبعد تجاوز حد معين، تؤدي الانحرافات الإنشائية إلى تضخيم الإجهادات ، مما يزيد بدوره من الانحرافات. وقد يتخذ هذا شكل انبعاج أو انهيار. ويُطلق على مجال الدراسة العام اسم استقرار المنشآت .

عدم استقرار الغلاف الجوي هو عنصر رئيسي في جميع الأنظمة الجوية على الأرض.

عدم الاستقرار في أنظمة التحكم

في نظرية الأنظمة الديناميكية ، يُقال إن متغير الحالة في النظام غير مستقر إذا تطور بلا حدود. ويُقال إن النظام نفسه غير مستقر إذا كان واحد على الأقل من متغيرات حالته غير مستقر.

في نظرية التحكم في الزمن المستمر ، يكون النظام غير مستقر إذا كان لأي من جذور معادلته المميزة جزء حقيقي أكبر من الصفر (أو إذا كان الصفر جذرًا مكررًا). وهذا يكافئ أن يكون لأي من القيم الذاتية لمصفوفة الحالة جزء حقيقي أكبر من الصفر، أو، بالنسبة للقيم الذاتية على المحور التخيلي، أن يكون التعدد الجبري أكبر من التعدد الهندسي. أما الشرط المكافئ في الزمن المتقطع فهو أن تكون قيمة ذاتية واحدة على الأقل أكبر من 1 في القيمة المطلقة، أو أن تكون قيمتان ذاتيتان أو أكثر متساويتين وقيمتهما المطلقة تساوي واحدًا.

عدم الاستقرار في ميكانيكا المواد الصلبة

عدم استقرار السوائل

محاكاة الديناميكا المائية لعدم استقرار رايلي-تايلور [ 3 ]
بنية تدفق غير مستقرة ناتجة عن تصادم نفاثتين متداخلتين.

تحدث اضطرابات الموائع في السوائل والغازات والبلازما ، وتتميز عادةً بالشكل الذي تتشكل فيه؛ وتُدرس في ديناميكا الموائع والديناميكا المغناطيسية المائية . تشمل اضطرابات الموائع ما يلي :

عدم استقرار البلازما

يمكن تقسيم عدم استقرار البلازما إلى مجموعتين رئيسيتين: (1) عدم الاستقرار الهيدروديناميكي، (2) عدم الاستقرار الحركي. كما تُصنّف حالات عدم استقرار البلازما إلى أنماط مختلفة  - انظر هذه الفقرة في قسم استقرار البلازما .

عدم استقرار الأنظمة النجمية

قد تكون المجرات والتجمعات النجمية غير مستقرة إذا تسببت اضطرابات طفيفة في الجهد التثاقلي في تغييرات في الكثافة تُعزز الاضطراب الأصلي. تتطلب هذه الاضطرابات عادةً أن تكون حركات النجوم مترابطة بشكل كبير، بحيث لا تتلاشى آثار الاضطراب بفعل الحركات العشوائية. بعد انتهاء فترة عدم الاستقرار، يصبح النظام عادةً أكثر سخونة (أي تصبح الحركات أكثر عشوائية) أو أكثر استدارة من ذي قبل. تشمل الاضطرابات في الأنظمة النجمية ما يلي:

عدم استقرار المفاصل

يُعدّ عدم الاستقرار أكثر الإعاقات المتبقية شيوعًا بعد أي التواء في الجسم. يشمل عدم الاستقرار الميكانيكي عدم كفاية الهياكل الداعمة وتجاوز الحركة للحدود الفسيولوجية. أما عدم الاستقرار الوظيفي فيتضمن التواءات متكررة أو الشعور بعدم ثبات المفصل المصاب. [ 6 ] تُسبب الإصابات قصورًا في الإحساس العميق وضعفًا في التحكم بالوضعية في المفصل. يكون الأفراد الذين يعانون من ضعف عضلي، وعدم استقرار خفي، وضعف في التحكم بالوضعية أكثر عرضة للإصابة من أولئك الذين يتمتعون بتحكم أفضل في الوضعية. يؤدي عدم الاستقرار إلى زيادة في تذبذب الوضعية، وهو قياس للوقت والمسافة التي يقضيها الشخص بعيدًا عن مركز الضغط المثالي . يمكن حساب قياس تذبذب وضعية الشخص من خلال اختبار مركز الضغط (CoP)، والذي يُعرَّف بأنه الإسقاط الرأسي لمركز الكتلة على الأرض. افترض الباحثون أنه إذا تسببت إصابات المفاصل في فقدان الإحساس ، أي انقطاع الألياف العصبية الحسية، وعدم استقرار وظيفي، فمن المتوقع أن يتغير تذبذب وضعية الشخص. [ 7 ] يمكن تعزيز استقرار المفاصل باستخدام نظام دعم خارجي، مثل دعامة، لتعديل ميكانيكا الجسم. يوفر الدعم الميكانيكي الذي توفره الدعامة تغذية راجعة حسية جلدية للحفاظ على التحكم في وضعية الجسم وزيادة الاستقرار.

ملحوظات

  1. "تعريف عدم الاستقرار" . www.merriam-webster.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2018 .
  2. "تعريف عدم استقرار الضغط الجوي" . www.merriam-webster.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2018 .
  3. شينغتاي لي؛ هوي لي. "برنامج AMR متوازي لمعادلات MHD أو HD القابلة للانضغاط" . مختبر لوس ألاموس الوطني. مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مايو 2006 .
  4. ميريت، د .؛ سيلوود، ج. (1994)، "عدم استقرار الانحناء في الأنظمة النجمية"، المجلة الفيزيائية الفلكية ، 425 : 551-567 ، Bibcode : 1994ApJ...425..551M ، doi : 10.1086/174005
  5. روباس، زكرياس (يناير 2019)، "عدم الاستقرار الحراري الجاذبي على جميع المقاييس: من نصف قطر الدوران إلى المستعرات العظمى"، مجلة الكون ، 5 (1): 12، arXiv : 1809.07568 ، Bibcode : 2019Univ....5...12R ، doi : 10.3390/universe5010012
  6. غوسكيويتش، ك.م.؛ بيرين، ديفيد هـ. (1996). "تأثير التقويمات على تذبذب الوضعية بعد التواء الكاحل الانقلابي" . مجلة العلاج الطبيعي لتقويم العظام والرياضة . 23 (5): 326-331 . doi : 10.2519/jospt.1996.23.5.326 . PMID 8728531 . 
  7. بينتسار، أ.؛ برينهيلدسن، ج.؛ تروب، هـ. (1996). "تصحيحات الوضعية بعد اضطرابات معيارية في وضعية الوقوف على ساق واحدة: تأثير التدريب والأجهزة التقويمية على المرضى الذين يعانون من عدم استقرار الكاحل" . المجلة البريطانية للطب الرياضي . 30 (2): 151-155 . doi : 10.1136/bjsm.30.2.151 . PMC 1332381. PMID 8799602 .