ํธ ๊ธธ์ด๋?
ํธ ๊ธธ์ด๋ ์ ์์ ๋ ์ ์ฌ์ด๋ฅผ ๊ณก์ ์ ๋ฐ๋ผ ์ฐ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๋งํฉ๋๋ค. ์ด ๊ธธ์ด๋ ๋ ๊ฐ์ง ์์์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง๋๋ฐ, ํ๋๋ ์์ ํฌ๊ธฐ(๋ฐ์ง๋ฆ)์ด๊ณ ๋ค๋ฅธ ํ๋๋ ๋ถ์ฑ๊ผด์ ๋ฒ์ด์ง ์ ๋(์ค์ฌ๊ฐ)์ ๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ด๋ค ํฌ๊ธฐ์ ์์ด๋ , ์ด๋ค ๊ฐ๋๋ ์ ์ฉํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๋ฐ์ง๋ฆ์ ์ฌ์ฉํ ๋จ์์ ๋์ผํ ๋จ์๋ก ํธ ๊ธธ์ด๋ฅผ ์๋ ค ์ค๋๋ค.
๊ณ์ฐ๊ธฐ ์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์์ ๋ฐ์ง๋ฆ๊ณผ ํธ๊ฐ ๋ง์ฃผํ๋ ์ค์ฌ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๊ฐ๋์ ๋จ์๋ฅผ ๋(ยฐ)๋ก ํ ์ง ๋ผ๋์์ผ๋ก ํ ์ง ์ ํํ ๋ค์ ํธ ๊ธธ์ด๋ฅผ ํ์ธํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ์ด ๋๊ตฌ๋ ์ ๋ ฅํ ๊ฐ๋๋ฅผ ๋ค๋ฅธ ๋จ์๋ก ํ์ฐํ ๊ฐ, ์์ ์ ์ฒด ๋๋ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํธ์ ์ ๋์ ์ ์ง์ ์ผ๋ก ์ด์ ํ์ ๊ธธ์ด๊น์ง ํจ๊ป ๋ณด์ฌ ์ค๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
๊ฐ๋ \(\theta\)๊ฐ ๋ผ๋์์ผ ๋ ํธ ๊ธธ์ด๋ ๊ฐ๋จํ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ตฌํฉ๋๋ค.
$$s = r \times \theta$$์ด๋ ๋ผ๋์์ด '๋ฐ์ง๋ฆ๊ณผ ๊ฐ์ ๊ธธ์ด์ ํธ๋ฅผ ์๋ผ ๋ด๋ ๊ฐ๋'๋ก ์ ์๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๊ฐ๋๊ฐ ๋(ยฐ) ๋จ์์ผ ๋๋ ํธ๋ฅผ ์ ์ ์ฒด์ ์ผ๋ถ๋ก ๋ณด๊ณ ๋น์จ๋ก ํ์ฐํฉ๋๋ค.
$$s = 2\pi r \times \frac{\theta^\circ}{360}$$์ด ์์ ์ฐ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. \(360^\circ = 2\pi\) ๋ผ๋์์ด๋ฏ๋ก ๋ ์์ ํญ์ ๊ฐ์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ ๋๋ค.
์์ ๋ก ํ์ด ๋ณด๊ธฐ
๋ฐ์ง๋ฆ์ด 5๋จ์์ด๊ณ ์ค์ฌ๊ฐ์ด 90ยฐ์ธ ์์ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค. ์ ์ฒด ๋๋ ๋ \(2\pi \times 5 \approx 31.4159\)์ ๋๋ค. 90๋๋ ์์ 4๋ถ์ 1์ ํด๋นํ๋ฏ๋ก ํธ ๊ธธ์ด๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ๋ฉ๋๋ค.
$$31.4159 \times \frac{90}{360} = 7.85398 \text{๋จ์}$$๊ฐ์ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ๋ฉด \(90^\circ = \pi/2 \approx 1.5708\) ๋ผ๋์์ด๊ณ , \(5 \times 1.5708 = 7.85398\)๋ก ๋์ผํ ๊ฐ์ด ๋์ต๋๋ค.
ํ์ค ๊ฐ๋์ ๊ณตํต ํธ์ ๊ธธ์ด
์์ ํธ์ ๊ธธ์ด๋ ๊ณต์ \(L = r\theta\)๋ก ๊ตฌํ๋ฉฐ, ์ฌ๊ธฐ์ \(\theta\)๋ ์ค์ฌ๊ฐ์ด๋ฉฐ ๋ผ๋์ ๋จ์์ ๋๋ค. ๊ฐ๋๊ฐ ๋(ๅบฆ) ๋จ์์ธ ๊ฒฝ์ฐ, ๋จผ์ \(\theta_{rad} = \theta_{deg} \times \frac{\pi}{180}\)๋ก ๋ณํํ์ธ์. ์ ์ฒด ์(360ยฐ)์ ๋๋ ๋ \(2\pi r\)์ด๋ฏ๋ก, ๊ฐ ๊ฐ๋๋ ๊ทธ ๋๋ ์ ๊ฐ๋จํ ๋ถ์๋ฅผ ์ฐจ์งํฉ๋๋ค.
์๋ ํ๋ ๊ฐ์ฅ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๊ฐ๋, ๊ทธ์ ํด๋นํ๋ ๋ผ๋์ ๊ฐ, ๋๋ ์ ๋ถ์๋ก ํํ๋ ํธ์ ๊ธธ์ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋จ์์(\(r=1\))์ ๋ํ ์ค์ ํธ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๋์ดํฉ๋๋ค.
| ๊ฐ๋(๋) | ๊ฐ๋(๋ผ๋์) | ์์ ๋ถ์ | ํธ์ ๊ธธ์ด(์ผ๋ฐ) | ํธ์ ๊ธธ์ด, r = 1 |
|---|---|---|---|---|
| 30ยฐ | \(\pi/6\) | 1/12 | \(\pi r/6\) | 0.5236 |
| 45ยฐ | \(\pi/4\) | 1/8 | \(\pi r/4\) | 0.7854 |
| 60ยฐ | \(\pi/3\) | 1/6 | \(\pi r/3\) | 1.0472 |
| 90ยฐ | \(\pi/2\) | 1/4 | \(\pi r/2\) | 1.5708 |
| 120ยฐ | \(2\pi/3\) | 1/3 | \(2\pi r/3\) | 2.0944 |
| 180ยฐ | \(\pi\) | 1/2 | \(\pi r\) | 3.1416 |
| 270ยฐ | \(3\pi/2\) | 3/4 | \(3\pi r/2\) | 4.7124 |
| 360ยฐ | \(2\pi\) | 1 (์ ์ฒด ์) | \(2\pi r\) | 6.2832 |
๋ค๋ฅธ ๋ฐ์ง๋ฆ์ ๊ฒฝ์ฐ, \(r=1\) ๊ฐ์ ๋ฐ์ง๋ฆ์ ๊ณฑํ์ธ์. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ๋ฐ์ง๋ฆ์ด 5์ธ ์์์ 90ยฐ ํธ์ ๊ธธ์ด๋ \(5 \times 1.5708 = 7.854\)์ ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
๊ฒฐ๊ณผ์ ๋จ์๋ ๋ฌด์์ธ๊ฐ์? ํธ ๊ธธ์ด๋ ๋ฐ์ง๋ฆ์ ์ฌ์ฉํ ๋จ์์ ๋์ผํ๊ฒ ๋์ต๋๋ค. ์ผํฐ๋ฏธํฐ๋ก ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์ผํฐ๋ฏธํฐ๋ก ํ์๋ฉ๋๋ค.
๋(ยฐ)๋ฅผ ๋ผ๋์์ผ๋ก ์ด๋ป๊ฒ ๋ฐ๊พธ๋์? ๋ ๊ฐ์ \(\pi/180\)์ ๊ณฑํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ \(180^\circ = \pi \approx 3.14159\) ๋ผ๋์์ ๋๋ค.
ํ์ ๊ธธ์ด๋ ๋ฌด์์ธ๊ฐ์? ํ์ ํธ์ ์ ๋์ ์ ์๋ ์ง์ ์ผ๋ก, \(2r\cdot\sin(\theta/2)\)๋ก ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค. ํ์ ๊ธธ์ด๋ ์ธ์ ๋ ํธ ๊ธธ์ด๋ณด๋ค ์งง์ต๋๋ค.