能量的基础知识
也许你会告诉我，我的物理不好啊！能学好油压吗？
别害怕，我们的课程着重点在于用大白话讲解一些概念性的知识，不涉及复杂的公式推论，你们尽可放心学习。
在本小节中，我们主要了解关于能量、力、力矩、功和功率的概念。
1、能量
能量在实际生活中是一个看不见，摸不着的东西。它只是我们拿来描述一个物体性质的一个术语，如同颜色亦或是冷暖一样。
我们先举一些事例，瞧瞧什么物质是具备能量的：
当我们说一个物体具有能量时，我们主要关注以下两点：
后面我们说过物理学中能量的定义，能量并非实际看得见，摸得着的物体，所以很难画出它的样子。并且请看图1，假如你用滑鼠点击这个动图，这么你就正在给它施加一定的动能。
图1
综上，我们晓得，能量是可以在不同物体之间传递的。请看图2和图3，都可以挺好证明这一点。
图2
图3
当能量在物体之间进行传递时，必然会有一些能量会在这个过程中损失掉，这主要是因为磨擦之类的阻力引起的。
我们之所以称之为损失，是由于她们并没有起到我们希望它们应当起到的作用。也就是没有做有用功，做的都是无用功。
比如：在车辆底盘内，当物理能从柴油中转化为车辆的动能时，一些能量会以向外充溢热量以及噪音的方式损失掉了。如图4所示。
图4
最完美的引擎是你用手摸起来是冰冷的，并且是完全静音的。并且，大千世界，芸芸众生，没有任何系统是这么的完美。生活中我们所见到的一切能量转换系统都是有能量损失的。
正由于磨擦损失的存在，我们可以得出推论，有效的输出能量总是会大于输入的能量。图5挺好地给我们展示了这个推论。
图5
不过，假如你加上损失掉的能量，这么能量一定是守恒的，也就是输入的能量等于有效的输出能量加上损失掉的能量。如下列公式所示。
能量输入=能量输出+能量耗损
能量守恒定理说的是能量可以从一种方式变化到另一种方式，而且能量从来没有被创造或毁灭。在一点处形成的能量必然就会在某一处飘散。
系统的效率是拿来评判有效输出能量占总的输入能量的比重；效率越高的系统，就说明越多的能量用于做有用功，相反损失的能量也就越少。
好了，如今我们回到我们明天的主角，油压系统；油压系统假如设计合理，且能得到挺好的维护，是可以达到很高的效率的。
2、力
我们先举一个反例：
一辆列车，以特别快的速率向北行驶。
忽然，列车撞上了一块巨石，我的天呐。
图6
呃呃呃，别害怕，没有人员死伤！
虽然，你须要考虑的只是下边两个问题：
1、巨石会何去何从呢？
2、火车会发哪些变化？
列车的运动会减弱，由于它把一部风动能给了石头。
当发生碰撞时，列车对巨石施加了一个力。即列车上的一部份能量传递到了石头上，所以石头发生了联通。
这么，力到底是指哪些呢？它是两物体接触后物理学中能量的定义，发生的一种互相作用，这些作用能使二者发生相对的运动。
我们最熟悉的力莫过分重力了。你的身体遭到重力的作用而拖放你向地心运动。假如你跳到空中，重力会重新把你拽回地面。瞧瞧图6的跳一跳，娱乐一下！
图6
力既即可以使物体沿某一条直线运动，也可以使物体绕某一个中心转动。图7为直线力，图8为旋转力。
图7
图8
多种力可以同时施加在一个物体之上。在图9所示的吊车上，有多个力施加在上下运动的袋子上。究竟有几个力呢？你们可以思索一下。
图9
如图10所示，虽然物体处于静止状态，但这不代表没有力作用于它。
图10
其实，假若一个物体静止不动，或则以匀速运动，这么作用于该物体上的所有力是平衡的。
假如一个物体处在加速运动或则是减速运动，亦或是运动方向发生改变的过程中，这么作用于该物体上的力是不平衡的。
为了求解作用于物体上的力，你须要晓得下边两件事。
举个事例，我们从客机上扔下一个质量为的重物，如图11所示。因为遭到重力的作用，这个物感受以9.81m/s2的加速度向上加速运动。施加于该物体上的重力究竟是多少呢？我们看下边的估算。
图11
力=质量x加速度，物理式为F=ma
F=2500kgx9.81m/s2
F=24525kg·m/s2
F=24525N
我们继续往下看，牛顿是评判力大小的单位。表示这个力能改变某一质量块的运动（加速、减速、运动方向的改变）的快慢程度
3、力矩
转矩是拿来评判旋转力的大小的数学量。
有好多方式可以形成旋转力。最常见的就是如图13所示，你手去拧螺丝了。
为了估算出图12中的扭矩，我们须要估算出施加给扳手的合力的大小，以及力臂的厚度。
图12
扭力=力x力臂
扭力=15x0.2
扭力=3-（Nm）
综上，施加于老虎钳上的扭力是3Nm。记住，扭矩的单位是Nm。
4、功
当力施加于某一物体时，物感受改变其原来的运动状态，与此同时，该物感受得到或损失一部份能量。为了评判这部份能量的大小，我们引入功的概念。
假如力作用于物体之上，并没有改变物体的运动状态，那就说明没有发生能量的传递，也就是该力没有对物体做功。瞧瞧图13能给你哪些启发？
图13
想要估算出功的大小，你必须晓得以下两个量：
让我们举个反例，如图14所示，向下举升15kg的质量块到4米高的位置。为了是描述简单，我们取重力加速度的值为10m/s2
图14
力F=质量mx加速度a
F=15kgx10m/s2
F=150
功W=力Fx距离S
W=150x4
W=600
功的单位是焦耳J。1J是指1N的力施加于质量块上，使质量块联通1m所做的功。
其实我们用焦耳来评判力对物体做的功，然而焦耳也同样可以表示物体所暗含的能量的大小。就例如，食物、燃料柴油等所含的能量我们都用焦耳表示。虽然二者并不矛盾，由于力对物体做功，也是物体中能量的互相传递的过程。
5、功率
功率是指单位时间内力对物体所做的功。它的单位是J/s，也是我们所熟知的瓦特w。
瓦特这个单位是以蒸气机的发明者JamesWatt的名子来命名的，下边放一张伟人的头像，供你们膜拜。
瓦特
在上一小节功的介绍中，我们提到向下举升15kg的重块4米的所消耗的功是600J。如今，我们再来估算一下，假如我们想在30s内举升上述重块，须要消耗多少功率呢？请多关注图15的秒表。
图15
功率P=功W÷时间t
P=600÷30
P=20watts
假如两个相同的物体以不同的速度联通了相同的距离，这么力对她们二者所做的功是相同的。由于，当我们在估算功的时侯并未考虑时间诱因。
然而三者所消耗的功率确是绝然不同的。
