神奇的希羅噴泉

鐘陽(yáng)春

很多科技館都有這么一個(gè)神奇的希羅噴泉，只要轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，將封閉容器提高，就可觀看到噴泉。希羅噴泉是人類(lèi)的第一個(gè)噴泉，相傳是由古羅馬時(shí)期科學(xué)家希羅發(fā)明。一個(gè)未密封的容器與兩個(gè)密閉的容器通過(guò)軟管連接，封閉容器中，一個(gè)盛滿水，另一個(gè)容器內(nèi)充滿空氣。當(dāng)未封閉容器中的水流進(jìn)裝滿空氣的封閉容器中時(shí)，被壓縮的空氣通過(guò)軟管進(jìn)入盛水容器，容器內(nèi)的水受到空氣壓力的作用從與未密封容器相連的水管中噴出形成噴泉，當(dāng)裝滿空氣的容器中裝滿水后，噴泉停止噴水。

希羅噴泉，又被稱(chēng)為貝尼尼噴泉，是位于羅馬市中心的著名噴泉。這座噴泉由意大利雕塑家貝尼尼設(shè)計(jì)，是羅馬巴洛克藝術(shù)的杰出代表。噴泉的主景是一尊巨大的海神雕像，高約26米，展現(xiàn)出海神波塞冬駕駛著馬車(chē)在海洋中馳騁的壯麗景象。雕像周?chē)h(huán)繞著四個(gè)小天使和兩個(gè)噴泉，使得整個(gè)噴泉充滿了活力和動(dòng)態(tài)感。希羅噴泉不僅僅是一座噴泉，它更是羅馬城市歷史和文化的重要象征。這座噴泉的建造始于1732年，歷時(shí)近20年才完成。它的建成標(biāo)志著羅馬巴洛克藝術(shù)的鼎盛時(shí)期，成為羅馬城市歷史和文化的代表之一。

今天，希羅噴泉已經(jīng)成為羅馬市中心的標(biāo)志性景點(diǎn)之一，吸引了無(wú)數(shù)游客前來(lái)觀賞。在這里，人們可以欣賞到貝尼尼的卓越才華和羅馬巴洛克藝術(shù)的獨(dú)特魅力。無(wú)論是在陽(yáng)光下還是在月光中，希羅噴泉都展現(xiàn)出它那獨(dú)特的美麗和壯麗，讓人們感受到羅馬城市歷史和文化的深厚底蘊(yùn)。

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科學(xué)原理：

原理是利用不同容器間的水位差，產(chǎn)生勢(shì)能，驅(qū)動(dòng)水在一定壓強(qiáng)下噴射。如圖所示的希羅噴泉模型中，A液面的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，pA=p大氣；C液面的壓強(qiáng)pC=p大氣+ρ水gh1；在與B液面相平的管b中取一個(gè)小液片D，上側(cè)液體對(duì)液片D的壓強(qiáng)pB=p大氣+ρ水gh2；由于B瓶與C瓶用管c相連，所以B瓶?jī)?nèi)的液面壓強(qiáng)等于pC，即下側(cè)液體對(duì)液片D的壓強(qiáng)為pC。

由于液片D的上下表面存在壓強(qiáng)差△p=pC-pB=ρ水g （h1-h2），所以液片D會(huì)受到向上的壓力從而從管a的上端噴出。C瓶固定，抬高B瓶，由于h2減小，△p增大，會(huì)觀察到水柱高度升高；降低B瓶，由于h2增大，△p減小，會(huì)觀察到水柱高度降低。

B瓶固定，抬高C瓶，由于h1減小，△p減小，會(huì)觀察到水柱高度降低；降低C瓶，由于h1增大，△p增大，會(huì)觀察到水柱高度升高。