Gradi di libertà - Degrees of freedom

In vari campi scientifici, la parola libertà è usata per descrivere i limiti ai quali sono possibili il movimento fisico o altri processi fisici. Ciò si collega al concetto filosofico nella misura in cui si può ritenere che le persone abbiano tanta libertà quanta ne sono fisicamente in grado di esercitare. Il numero di variabili o parametri indipendenti per un sistema è descritto come il suo numero di gradi di libertà . Ad esempio il movimento di un veicolo lungo una strada ha due gradi di libertà; per andare veloce o lento, o per cambiare direzione girando a sinistra oa destra. Il movimento di una nave che naviga sulle onde ha quattro gradi di libertà poiché può anche beccheggiare da muso a coda e rotolare da un lato all'altro. Un aereo può anche salire e scivolare di lato, dandogli sei gradi di libertà .

Gradi di libertà in meccanica descrive il numero di movimenti indipendenti che sono consentiti a un corpo, o, nel caso di un meccanismo composto da più corpi, il numero di possibili movimenti relativi indipendenti tra i pezzi del meccanismo. Nello studio del controllo motorio complesso , possono esserci così tanti gradi di libertà che una data azione può essere ottenuta in modi diversi combinando movimenti con diversi gradi di libertà. Questo problema è talvolta chiamato problema dei gradi di libertà .

In matematica , questa nozione è formalizzata come la dimensione di una varietà o di una varietà algebrica . Quando si usano i gradi di libertà invece di dimension , questo di solito significa che la varietà o varietà che modella il sistema è definita solo implicitamente.

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