喷泉的原理是个动量守恒,从大半径管道到小半径管道,产生一个速度的变化,冲向背离地面的方向。 大半径的速度由泵带动,小半径中的速度是原来速度,与动量转化速度。需要选择一个微元计算动量守恒,这样能求出一个速度,这个速度是出口速度,然后就是一个上抛运动了,这个是理想的情况,没有摩擦,没有风。
中国古典园林崇尚自然,力求清雅素静,富于野趣。在园林理水方面重视对天然水态的艺术再现。对于人工造成动态水的喷泉应用较少。《汉书·典职》记载:在汉上林苑中有“激上河水,铜龙吐水,铜仙人衔杯受水下注”的设施。《贾氏谈录》记载:“唐代华清宫御汤池中“有双白石莲,泉眼自瓮口中涌出,喷注白莲之上”。《洛阳名园记》记述董氏西园中有水自花间涌出。有的水景保存至今,如建于南宋淳佑年间(1241-1252)杭州黄龙洞的黄龙吐水。 18世纪,西方式的喷泉传入中国。1747年清乾隆皇帝在圆明园西洋楼建“谐奇趣”、“海晏堂”、“大水法”三大喷泉。“大水法”的中央水池中有十只铜狗,口中齐射急流,直指铜鹿,称为“猎狗逐鹿”。
也有一些寓意很深的喷泉小品,如布鲁塞尔的于廉喷泉。它刻画了一个正在聚精会神地撒尿的孩子,相传敌军侵占布鲁塞尔后要炸毁城里的珍宝馆,小于廉发现燃烧着的导火线,急中生智,朝导火线撒了一泡尿;珍宝馆保住了,小英雄却壮烈牺牲。为了表彰他的功绩,1619年建造了这个喷泉。到20世纪,喷泉发展成为一种大型水雕塑,用水柱构成各种形态。如日内瓦莱蒙湖上耸入云表的大喷泉,建于1958年,它用两台1360马力的水泵,将水喷到145米的高空。 夜晚,巨型探照灯照射着银色水柱直划夜空,景色壮观。英国伦敦的诺姆甲堡喷泉,高2.7米,由一个造型优美、形状不规则的金属壳体构成,在壳体边缘喷射出两个水的曲面造型。壳体的底部可以转动,喷水的压力可以调节,能形成多姿多彩的水造型。美国西雅图的一个喷泉,由两根粗大的不锈钢弯管组成,水由沿管壁安装的很多小喷嘴喷出,造成实体水柱的感觉。它的喷水量由人工控制,能形成富有雕塑味的水造型。
舒缓的节奏容易让人感受到开阔的空间或较为平静的情绪,而急促的节奏则容易让人感到空间狭窄、情绪躁动等等。喷泉曲目的编配就是根据联觉现象来组态各种水型,好比编导一场舞蹈一样,为使演出成功,导演需要考虑舞蹈演员以何种体态动作来表现音乐的情感魅力。