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)。
中國古典園林崇尚自然,力求清雅素靜,富于野趣。在園林理水方面重視對天然水態(tài)的藝術(shù)再現(xiàn)。對于人工造成動態(tài)水的噴泉應(yīng)用較少?!稘h書·典職》記載:在漢上林苑中有“激上河水,銅龍吐水,銅仙人銜杯受水下注”的設(shè)施?!顿Z氏談錄》記載:“唐代華清宮御湯池中“有雙白石蓮,泉眼自甕口中涌出,噴注白蓮之上”?!堵尻柮麍@記》記述董氏西園中有水自花間涌出。有的水景保存至今,如建于南宋淳佑年間(1241-1252)杭州黃龍洞的黃龍吐水。
18世紀,西方式的噴泉傳入中國。1747年清乾隆皇帝在圓明園西洋樓建“諧奇趣”、“海晏堂”、“大水法”三大噴泉?!按笏ā钡闹醒胨刂杏惺汇~狗,口中齊射急流,直指銅鹿,稱為“獵狗逐鹿”。
通過程序控制系統(tǒng)和音樂控制系統(tǒng),對音樂進行編程,使噴泉造型與音樂旋律、燈光同步結(jié)合而產(chǎn)生千變?nèi)f化的水景,反映音樂內(nèi)涵及主題。音樂噴泉聲、光、色、形俱美,如舞臺上的表演激起人們沉思雀躍的情緒而得到水美的藝術(shù)享受。音樂噴泉主要應(yīng)用于大型廣場、主題公園、人工湖泊、游樂場等表演場所。
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。