En Física, el “movimiento” es el cambio de posición de un objeto respecto a un sistema de referencia en función del Tiempo. El estudio del movimiento es una parte fundamental de la Mecánica, que es una de las principales subdisciplinas de la física. Se pueden describir varios tipos de movimiento, como el rectilíneo, circular, armónico simple, entre otros.
Matemáticamente, el movimiento se suele describir mediante ecuaciones de movimiento, que pueden derivarse a partir de las Leyes del movimiento de Newton o mediante otros métodos como la mecánica lagrangiana o hamiltoniana. Estas ecuaciones permiten predecir la posición futura de un objeto en función del tiempo, dadas ciertas condiciones iniciales.
Tipos de movimiento
Los diferentes tipos de movimiento en sistemas dinámicos como “fixed point”, “limit cycle” y “quasiperiodic” se describen de la siguiente manera:
Fixed Point (Punto Fijo)
Un punto fijo es una condición en la que un sistema permanece estable en una posición particular y no cambia con el tiempo.
Extensión:
En matemáticas y física, un punto fijo es un valor de una variable donde una función devuelve el mismo valor, es decir, . En sistemas dinámicos, un punto fijo es una condición en la que el sistema no cambia con el tiempo. Los puntos fijos pueden ser estables, inestables o semi-estables dependiendo de las pequeñas perturbaciones en el sistema.
Limit Cycle (Ciclo Límite)
Un ciclo límite es un comportamiento periódico en el que un sistema sigue una trayectoria cerrada en el espacio de fase.
Extensión:
En sistemas dinámicos, un ciclo límite es una órbita cerrada en el espacio de fase, lo que significa que el sistema eventualmente regresa a su estado inicial y repite su comportamiento de manera periódica. Los ciclos límite son comunes en sistemas oscilatorios y pueden ser estables o inestables.
Quasiperiodic (Casi-periódico)
Un movimiento quasiperiodic es aquel en el que el sistema sigue una trayectoria que nunca se repite exactamente pero exhibe cierto grado de regularidad.
Extensión:
En un movimiento quasiperiodic, el sistema sigue múltiples frecuencias que son incommensurables (no se pueden expresar como un cociente simple de enteros). Esto da como resultado una trayectoria que nunca se repite exactamente pero tiene un grado de regularidad. Un ejemplo clásico es el movimiento de un péndulo doble.
Video sobre péndulo doble: https://www.youtube.com/watch?v=HcKJT2pGlUE
Cada uno de estos tipos de movimiento tiene aplicaciones y relevancia en diferentes campos de la ciencia y la ingeniería, desde la mecánica de fluidos hasta la teoría del caos.