Tok (systémová dynamika)

Tok (též toková veličina) je v systémové dynamice jedna ze dvou zobecněných výkonových veličin: Platí totiž, že tok * úsilí = energetický výkon, tedy energie za sekundu. Pro některé druhy výkonu se výkonové veličiny hledají obtížně, pokud daná forma výkonu nemá totální diferenciál.

V teoretické ekologii se pojmem tok uvažuje průběh materiálů, surovin, energií… z jejich zřídel k jejím výpustem, obnášející jejich zpracování, spotřebovávání, ukládání, rozdělování nebo slučování s jinými a přeměnu do jiné podoby.

Uvažované toky

Tok má například podobu:

• skutečného fyzického toku těchto materiálů, obecněji se dá určit množstvím odčerpávání ze zřídel či rychlostí zaplňování výpustí. Ať už jsou vyjadřovány v jakýchkoli fyzických jednotkách (hmotnosti, objemu, …), všechny takové toky dovnitř i ven jsou vyjadřovány v těchže jednotkách stavu za jednotku času.
• výkonu složeného ze základních fyzikálních jednotek, například pohybu: rychlosti, otáček (jako protějšek síly, momentu);
• elektrotechnické toky: elektrický proud, magnetický tok (jako protějšky elektrického a magnetického napětí);
• a další.

Fyzické vs. fyzikální toky

Jednosměrný tok hmoty je už sám o sobě výkonem, tokem energie.

Uzavřený volný oběh již rozpohybované vody, jako média nesoucího energii, ještě při vnějším pohledu na uzavřený systém neznamená tok energie: To by buď voda musela začít unikat, anebo by se například do jejího proudu musela postavit turbína, která by její energii převzala a konečně ji přenášela mimo systém, přes nějaké rozhraní, sledované.

Fyzikální toky

Jedna fyzikální veličina, například tok, sama nemůže přenášet energii (výkon), může však přenášet informaci.

Ve fyzikálním pojetí výkonů může energie plynout liniově, po konečné trajektorii, z bodu do bodu, ze zřídla do nory. Naproti tomu jednotlivé zúčastněné fyzikální veličiny toků a úsilí společně musí utvářet uzavřenou kauzální smyčku, například obvod: Každý zdroj energie má totiž svůj kauzální charakter, poskytuje a nutí do okolí jednu kaukální veličinu. Okolní systém na tuto reaguje druhou výkonovou veličinou z páru, ta se kauzálně vrací ke zdroji a zpětně ho ovlivňuje.

Jedna kauzální veličina může být pro jednu formu výkonu v některé situaci v roli toku, v jiném případě zas v roli úsilí: Ke změnám kauzalit může docházet na rozhraních systémů, kde se jedna forma výkonu mění na jinou. Transformátory výkonu kauzalitu zachovávají, gyrátory ji obracejí.

Fyzické toky

Toky v ekologii či v prostředí jsou například:

• počet narozených a zemřelých za rok,
• kapitálové investice za rok,
• znečištění emitované a absorbované za jednotku času nebo třeba
• spotřeba neobnovitelných surovin za rok.

Hmotný tok je omezen kapacitami jeho zřídla a jeho výpusti. Tok vyšší než minimum z těchto kapacit není dlouhodobě udržitelný. Tok u konkrétních materiálů se dá většinou účinně omezit snížením produkce odpadů, zvýšením efektivity a kvality výrobků atp. Zvýšení doby, po který je výrobek (například mobilní telefon) používán, na dvojnásobek dokáže snížit tok materiálu, z kterého je vyráběn, na polovinu. To se však ne vždy shoduje se strategiemi výrobce.

Odkazy

Literatura

• Meadowsová, D. H.: Překročení mezí, Argo, 1992, ISBN 80-85794-83-7

Související články

• teorie systémů