噴泉的原理是個動量守恒,從大半徑管道到小半徑管道,產(chǎn)生一個速度的變化,沖向背離地面的方向。 大半徑的速度由泵帶動,小半徑中的速度是原來速度,與動量轉(zhuǎn)化速度。需要選擇一個微元計算動量守恒,這樣能求出一個速度,這個速度是出口速度,然后就是一個上拋運動了,這個是理想的情況,沒有摩擦,沒有風(fēng)。
世界上的噴泉當(dāng)屬迪拜音樂噴泉,由原世界美國Bellagio噴泉的制造商WET公司設(shè)計的,總投資2.18億美元,比美國的Bellagio噴泉大25%,成為目前世界的音樂噴泉。它的總長度為275米,可以噴到150米,相當(dāng)與一棟50層樓的高度。該噴泉會噴射2.2萬加侖的水,并配有6600個燈光以及50個彩色投影機。噴出的水柱有1000多種變化,可以說是名副其實的千變?nèi)f化。伴隨著數(shù)首阿拉伯以及來自世界各地的歌曲,噴灑的水柱像是在人們面前跳著優(yōu)雅的舞蹈,每一場使用的音樂不同、編排的舞姿也不同,一會像一群苗條少女婀娜多姿、翩翩起舞;一會像一列武士整齊劃一、高亢有力;一會噴出所有水柱氣勢磅礴、雄偉壯麗。尤其是播放阿拉伯樂曲時,一排排打著細細的水柱,隨著阿拉伯那種歡快、慢節(jié)奏的樂曲。既有音樂、又有舞蹈、還像煙火。據(jù)報道Dubai Fountain的燈光可以在20英里的內(nèi)任何一個地方看到,讓它成為中東地區(qū)亮的焦點。
17-18世紀(jì),噴泉在歐洲城市盛極一時。的如法國凡爾賽宮的太陽神噴泉,俄國彼得宮的帶雕像群的大瀑布噴泉。羅馬有3000多個噴泉,被稱為噴泉之城。也有一些寓意很深的噴泉小品,如布魯塞爾的于廉噴泉。它刻畫了一個正在聚精會神地撒尿的孩子,相傳敵軍侵占布魯塞爾后要炸毀城里的珍寶館,小于廉發(fā)現(xiàn)燃燒著的導(dǎo)火線,急中生智,朝導(dǎo)火線撒了一泡尿;珍寶館保住了,小英雄卻壯烈犧牲。為了表彰他的功績,1619年建造了這個噴泉。
到20世紀(jì),噴泉發(fā)展成為一種大型水雕塑,用水柱構(gòu)成各種形態(tài)。如日內(nèi)瓦萊蒙湖上聳入云表的大噴泉,建于1958年,它用兩臺1360馬力的水泵,將水噴到145米的高空。夜晚,巨型探照燈照射著銀色水柱直劃夜空,景色壯觀。
1930年,德國發(fā)明家奧圖皮士特先生首先帶出噴泉的概念,起初他只在百貨商店和餐館建造小型噴泉,及后經(jīng)過多年的發(fā)展,其音樂噴泉的設(shè)計及構(gòu)造已變得更大型及復(fù)雜。根德皮斯特域先生早于十二歲已跟隨父親設(shè)計及建造噴泉,1952年的夏天,西柏林的工業(yè)展覽中,一個美國人看到音樂噴泉的表演,并把它帶回紐約電臺音樂會堂。1953年1月15日音樂噴泉在美國首次表演,表演期間超過一百五十萬人觀看?,F(xiàn)在根德皮斯特域先生繼續(xù)改善其音樂噴泉及推向全世界,多年的改良已大大減低建造和維修的成本,電腦更已用在音樂噴泉上,使其表演能更復(fù)雜和美麗。