์๋ฃจ๋ฏธ๋ ๋ฌด๊ฒ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
์ด ๋๊ตฌ๋ ํ์ฅ์์ ์์ฃผ ์ฐ๋ ์๋ฃจ๋ฏธ๋ ์์ฌ โ ์ฌ๊ฐ๋ด, ํ๋ด, ํ์ดํ(์ค๊ณต๊ด), ํ์ฌ โ ์ ๋ฌด๊ฒ๋ฅผ ์น์๋ง ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๋ฐ๋ก ์ถ์ ํด ์ค๋๋ค. ๋ถ์ฌ์ ๋ถํผ๋ฅผ ๊ณ์ฐํ ๋ค ์๋ฃจ๋ฏธ๋ ๋ฐ๋๋ฅผ ๊ณฑํ๋ ๋ฐฉ์์ด๋ฉฐ, ์ฌ๊ธฐ์๋ ๋ฐ๋๋ฅผ 2.70 g/cmยณ๋ก ์ ์ฉํฉ๋๋ค. ์ด ๊ฐ์ ์์๋ฃจ๋ฏธ๋๊ณผ ๋๋ถ๋ถ์ ๊ตฌ์กฐ์ฉ ์๋ฃจ๋ฏธ๋ ํฉ๊ธ์์ ํํ ์ฐ์ด๋ ํ๊ท ์น๋ก, ์ค์ ํฉ๊ธ์ ๋๋ต 2.66~2.81 g/cmยณ ๋ฒ์์ ๋ถํฌํฉ๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋จผ์ ํ์์ ์ ํํ๊ณ ๋ชจ๋ ์น์๋ฅผ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ(mm) ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๊ฐ์ ๋ถ์ฌ๊ฐ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ๋ผ๋ฉด ์๋๋ ํจ๊ป ์ง์ ํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ฐ๋ด์ด๋ ํ์ฌ๋ ๊ธธ์ดยท๋๋นยท๋์ด(๋๊ป)๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๊ณ , ํ๋ด์ ๊ธธ์ด์ ์ธ๊ฒฝ์ ์ ๋ ฅํฉ๋๋ค. ํ์ดํ๋ ๋ด๊ฒฝ๊น์ง ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๊ฐ์ด๋ฐ ๋น ๊ณต๊ฐ์ด ์ ์ธ๋์ด ๊ณ์ฐ๋ฉ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์๋ ์ด ๋ฌด๊ฒ๊ฐ ํฌ๋ก๊ทธ๋จ(kg)๊ณผ ๊ทธ๋จ(g)์ผ๋ก ํ์๋๋ฉฐ, ์ ์ฒด ๋ถํผ๋ ํจ๊ป ๋์ต๋๋ค.
๊ณ์ฐ ๊ณต์
๋ฌด๊ฒ๋ ๋ถํผ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๊ณฑํ ๊ฐ์ ๋๋ค.
$$\text{Weight} = \text{Volume} \times 2.70\ \text{g/cm}^3$$๋จผ์ ๋ถํผ๋ฅผ ์ธ์ ๊ณฑ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ(mmยณ) ๋จ์๋ก ๊ตฌํฉ๋๋ค. ์ฌ๊ฐ๋ด์ ๊ธธ์ด \(\times\) ๋๋น \(\times\) ๋์ด, ์ํต์ \(\pi \cdot r^2 \cdot L\), ํ์ดํ๋ \(\pi \cdot (r_o^2 - r_i^2) \cdot L\) ์ ๋๋ค.
$$V = \pi (r_o^2 - r_i^2)\, L$$์ด ๋ถํผ๋ฅผ 1000์ผ๋ก ๋๋ ์ธ์ ๊ณฑ์ผํฐ๋ฏธํฐ(cmยณ)๋ก ํ์ฐํ ๋ค 2.70 g/cmยณ๋ฅผ ๊ณฑํ๋ฉด ๊ทธ๋จ(g) ๋จ์ ๋ฌด๊ฒ๊ฐ ๋์ค๊ณ , ๋ค์ 1000์ผ๋ก ๋๋๋ฉด ํฌ๋ก๊ทธ๋จ(kg)์ด ๋ฉ๋๋ค.
์ค์ ๊ณ์ฐ ์์
๊ธธ์ด 1000 mm, ์ง๋ฆ 50 mm์ธ ์๋ฃจ๋ฏธ๋ ํ๋ด์ ์๋ก ๋ค์ด ๋ณด๊ฒ ์ต๋๋ค. ๋ฐ์ง๋ฆ = 25 mm, ๋ถํผ =
$$V = \pi \times 25^2 \times 1000 = 1{,}963{,}495\ \text{mm}^3 = 1963.5\ \text{cm}^3$$๋ฌด๊ฒ =
$$1963.5 \times 2.70 = 5301.4\ \text{g} \approx 5.30\ \text{kg}$$๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
์ฃผ๋ฌธ ๋ฐ ์ค์ ํ
๊ณ์ฐ๋ ๋ฌด๊ฒ๋ ๊ณต์นญ ์น์์ ๋จ์ผ ๋ฐ๋์ ๊ธฐ๋ฐํ ์์ํ ์ด๋ก ์ ์์น์ ๋๋ค. ์ค์ ์ฌ๊ณ ์ ์ค์ ์ ๋จ์ ๋ณ๋์ ์ด๋ํ๋ฏ๋ก, ์ฃผ๋ฌธ์ ํ๊ฑฐ๋ ๊ฒฌ์ ์ ๋์ํ๊ธฐ ์ ์ ์ฌ์ ๋ฅผ ๋์ด์ผ ํฉ๋๋ค.
- ์ ๋จ ์์ค๊ณผ ๋ญ๋น์ ๋ํ ์ฌ์ ๋ฅผ ์ถ๊ฐํ์ญ์์ค. ํฑ๋ ์์ค, ๋ฉด ๋ค๋ฌ๊ธฐ ์ฌ์ , ๋๋จ ์์ง ๋ฐ ๊ฐ๋ ํ๊ธฐ๋๋ ๋ถํ์ ๋ชจ๋ ์ฌ๋ฃ๋ฅผ ์๋นํฉ๋๋ค. ๋ง๋๋ ํ์ฌ์์ ์ ๋จ๋ ๊ฐ๊ณต ๋ถํ์ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ณ์ฐ๋ ์ฌ๊ณ ๋ฌด๊ฒ์ ์ฝ 5โ10%๋ฅผ ์ถ๊ฐํ๋ ๊ฒ์ด ํฉ๋ฆฌ์ ์ธ ์์์ ์ ๋๋ค. ๊ธด ์ฌ๊ณ ์์ ๋ง์ ์งง์ ๋ถํ์ ๋ง๋๋ ์์ ์ ๊ฒฝ์ฐ, ์ฌ์ฉํ ์ ์๋ ๋ถ์ฐ๋ฌผ(์ํฌ๋ฆฌ)์ ๊ณ ๋ คํ์ญ์์ค.
- ์ ํํ ํฉ๊ธ ๋ฐ๋๋ฅผ ํ์ธํ์ญ์์ค. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ \(2.70\ \mathrm{g/cm^3}\)๋ฅผ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค. 7075(\(2.81\)) ๋๋ 5083(\(2.66\))์ ๊ตฌ๋งคํ๋ ๊ฒฝ์ฐ, ์ค์ ๋ฌด๊ฒ๋ ์ฝ 4%๊น์ง ๋ค๋ฆ ๋๋ค. ๊ธธ์ด๋ณด๋ค ๋ฌด๊ฒ๋ก ์ฃผ๋ฌธํ ๋, ๊ทธ ์ฐจ์ด๋ ๋น์ฉ์ ๋๋ค โ ํฉ๊ธ์ ๊ณต์ ๋ฐ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๊ฑฐ๋ ์์ ์ฐธ์กฐ ํ์ ํ์๋ ๋ฐ๋ ๋น์จ๋ก ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์กฐ์ ํ์ญ์์ค.
- ์ฌ๊ณ ์น์์ ๋ฐ ๊ณต์ฐจ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ญ์์ค. ์์ถ ๋ฐ ์์ฐ ์๋ฃจ๋ฏธ๋์ ์ ํํ ๊ณต์นญ๊ฐ์ด ์๋ ์น์ ๊ณต์ฐจ๋ก ๊ณต๊ธ๋ฉ๋๋ค. ๋ง๋ ์ง๊ฒฝ, ํ๋๊ป ๋ฐ ํ๋ธ ๋ฒฝ์ ๊ฐ๊ฐ ๋ช ์๋ ํฌ๊ธฐ๋ณด๋ค ํฌ๊ฑฐ๋ ์์ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ฌด๊ฒ๋ ์ด๋ฌํ ์น์์ ๋ฐ๋ผ ๋ณํฉ๋๋ค(๋๊ป์ ์ง๊ฒฝ์ด ๊ฐ์ฅ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฏธ์นฉ๋๋ค). ์์ฐ ์ฑ ์ ์ ์ํด ๊ณต์นญ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ง๋ง, ๋ฉํ๋ ๋ฌด๊ฒ๊ฐ ๋ช ํผ์ผํธ ์ ๋ ๋ณํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์๋ น ์ ์ค์ํ ๋กํธ์ ๋ฌด๊ฒ๋ฅผ ํ์ธํ์ญ์์ค.
- ์ค์ ๋จ๋ฉด์ ๋ง์ถฐ ํํ๋ฅผ ์ ํํ์ญ์์ค. ์ค๊ณต ํ๋กํ์ผ์๋ ๋ง๋ ๋ชจ๋(์๋ฆฌ๋ ๋ง๋ ์๋)๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๊ณ , ํ๋ , ๋ชจ๊น๊ธฐ ๋๋ ํ์ด ์๋ ์์ถ์ฌ๊ฐ ๋จ์ํ ์ง์ฌ๊ฐํ ๋๋ ์ํ ๊ทผ์ฌ๋ณด๋ค ์ฝ๊ฐ ๊ฐ๋ณ๋ค๋ ๊ฒ์ ๊ธฐ์ตํ์ญ์์ค. ๋ณต์กํ ํ๋กํ์ผ์ ๊ฒฝ์ฐ, ์ ์กฐ์ ์ฒด๊ฐ ๊ณต์ํ ๋ฏธํฐ๋น ๋ฌด๊ฒ๊ฐ ๋ฐ์ด๋ฉ ๋ฐ์ค ์ถ์ ๋ณด๋ค ๋ ์ ํํฉ๋๋ค.
- ๋ด๋ฆผ์ด ์๋ ์ฌ๋ฆผ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฐฐ์ก ๋ฐ ์ทจ๊ธํฉ๋๋ค. ํฌ์ฅ, ํ๋ฌผ ๋๋ ํฌ๋ ์ธ ์ฉ๋์ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์กฐ์ ํ ๋, ๋ฌด๊ฒ ์ถ์ ๊ฐ์ ์ํ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ๋๋ก ๊ณผ์ ํ๊ฐ๋์ง ์๋๋ก ํ์ญ์์ค.
์ด๋ ์ถ์ ๋ฐ ์ฃผ๋ฌธ์ ๋ํ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์ง์นจ์ ๋๋ค. ๊ตฌ์กฐ์ , ์ธ์ฆ๋ ๋๋ ์์ ์ ์ค์ํ ์์ฉ์ ๊ฒฝ์ฐ, ์ฌ๋ฃ ์ฆ๋ช ์, ๊ด๋ จ ํ์ค ๋ฐ ๊ณต๊ธ์ ์ฒด์ ๊ณต์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ฐ๋ฅด์ญ์์ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ด๋ค ๋ฐ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋์? ์๋ฃจ๋ฏธ๋์ ํ์ค ํ๊ท ๊ฐ์ธ 2.70 g/cmยณ๋ฅผ ์ ์ฉํฉ๋๋ค. ํฉ๊ธ ์ข ๋ฅ์ ๋ฐ๋ผ ์ฝ๊ฐ์ฉ ๋ฌ๋ผ์ง ์ ์์ต๋๋ค.
์ธ์น ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ ์ ์๋์? ์๋์. ์ ํํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ํด ๋ชจ๋ ์น์๋ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ(mm)๋ก ์ ๋ ฅํด์ผ ํฉ๋๋ค.
์ฌ๋ฌ ๊ฐ๋ฅผ ํ ๋ฒ์ ๊ณ์ฐํ ์ ์๋์? ๋ค. ์๋ ํญ๋ชฉ์ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ์ด ๋ฌด๊ฒ๊ฐ ๊ทธ ์๋งํผ ๊ณฑํด์ ธ ํ์๋ฉ๋๋ค.