神奇的希羅噴泉

鐘陽春

很多科技館都有這么一個神奇的希羅噴泉，只要轉動手輪，將封閉容器提高，就可觀看到噴泉。希羅噴泉是人類的第一個噴泉，相傳是由古羅馬時期科學家希羅發明。一個未密封的容器與兩個密閉的容器通過軟管連接，封閉容器中，一個盛滿水，另一個容器內充滿空氣。當未封閉容器中的水流進裝滿空氣的封閉容器中時，被壓縮的空氣通過軟管進入盛水容器，容器內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計，是羅馬巴洛克藝術的杰出代表。噴泉的主景是一尊巨大的海神雕像，高約26米，展現出海神波塞冬駕駛著馬車在海洋中馳騁的壯麗景象。雕像周圍環繞著四個小天使和兩個噴泉，使得整個噴泉充滿了活力和動態感。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，歷時近20年才完成。它的建成標志著羅馬巴洛克藝術的鼎盛時期，成為羅馬城市歷史和文化的代表之一。

今天，希羅噴泉已經成為羅馬市中心的標志性景點之一，吸引了無數游客前來觀賞。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的獨特魅力。無論是在陽光下還是在月光中，希羅噴泉都展現出它那獨特的美麗和壯麗，讓人們感受到羅馬城市歷史和文化的深厚底蘊。

你想制作一個希羅噴泉嗎？接下來請跟著本文一起動手做實驗吧！

科學原理：

原理是利用不同容器間的水位差，產生勢能，驅動水在一定壓強下噴射。如圖所示的希羅噴泉模型中，A液面的壓強等于大氣壓強，pA=p大氣；C液面的壓強pC=p大氣+ρ水gh1；在與B液面相平的管b中取一個小液片D，上側液體對液片D的壓強pB=p大氣+ρ水gh2；由于B瓶與C瓶用管c相連，所以B瓶內的液面壓強等于pC，即下側液體對液片D的壓強為pC。

由于液片D的上下表面存在壓強差△p=pC-pB=ρ水g （h1-h2），所以液片D會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，會觀察到水柱高度升高；降低B瓶，由于h2增大，△p減小，會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，會觀察到水柱高度降低；降低C瓶，由于h1增大，△p增大，會觀察到水柱高度升高。