Sistema Físico

Un sistema físico es un agregado de objetos o entidades materiales entre cuyas partes existe una conexión o interacción o un modelo matemático de tipo causal (aunque no necesariamente determinista o causal en el sentido de la teoría de la relatividad). Todos los sistemas físicos se caracterizan por:

1. Tener una ubicación en el espacio-tiempo .
2. Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.
3. Poderle asociar una magnitud física llamada energía.

Para la inmensa mayoría de sistemas físicos, el objeto más básico que define a un sistema físico es el lagrangiano, que es una función escalar cuya forma funcional resume las interrelaciones básicas de las magnitudes relevantes para definir el estado físico del sistema.

Movimiento rectilíneo uniforme

s: posición final (m)
s₀: posición inicial (m)
v: velocidad (m/s)
t: intervalo de tiempo

Los modelos matemáticos constituyen hoy día un medio de trabajo imprescindible para el especialista en técnica de control de procesos. Es posible realizar un modelo del proceso a regular, de su entorno y de sus leyes de control. No existe un único modelo, sino una serie de modelos. Los modelos más sencillos investigan a prioridad el comportamiento, los más complejos reproducen el comportamiento del sistema real con máxima fidelidad. Luego existe una solución de compromiso entre elegir el modelo más sencillo, que implica una simplificación excesiva, con el riesgo de fracaso técnico y el modelo más complejo, que significa una complicación inadecuada, con el riesgo de fracaso económico.

 Elaboración de modelos al aplicar las leyes físicas a un modelo, es posible desarrollar un modelo matemático que describa al sistema (modelo teórico). A veces es imposible desarrollar un modelo teórico, entonces se somete al sistema a un conjunto entradas conocidas y se miden sus salidas, obteniéndose así un modelo experimental. O sea, se calcula el modelo a partir de las relaciones entrada-salida. Ningún modelo matemático puede representar al sistema con precisión. Siempre involucra suposiciones y aproximaciones. Procedimientos para la obtención del modelo: 

1. Dibujar un diagrama esquemático del sistema y definir las variables.

 2. Utilizando leyes físicas, escribir ecuaciones para cada componente, combinándolas de acuerdo con el diagrama del sistema y obtener el modelo. 

3. Para verificar la validez del modelo, la predicción del funcionamiento obtenida al resolver las ecuaciones del modelo, se compara con los resultados experimentales (la validez del modelo se verifica mediante un experimento). Si el experimento se aleja de la predicción se debe modificar el modelo y se repite el proceso.