์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ก ํ ์ ์๋ ๊ฒ
ํ๋ถ ํ ์ฉ๋ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์๋ก ๋ฒ์ด์ง ํ๋ถ์ ๋ถ๊ฐ์ด ํ์ด ์ผ๋ง๋ ๋ค์ด๊ฐ๋์ง ๊ณ์ฐํด ์ค๋๋ค. ๋๋ถ๋ถ์ ํ๋ถ์ ์์ชฝ์ด ๋๊ณ ์๋์ชฝ์ด ์ข์์, ํ์ด ์ฑ์์ง๋ ๊ณต๊ฐ์ด ๋จ์ํ ์๊ธฐ๋ฅ์ด ์๋๋ผ ์์๋๊ฐ ์๋ฆฐ ์๋ฟ, ์ฆ '์๋ฟ๋(์ ๋์๋ฟ)' ๋ชจ์์ ๋๋ค. ์์ง๋ฆ, ์๋ซ์ง๋ฆ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํ์ ์ฑ์ฐ๋ ๋์ด๋ง ์ ๋ ฅํ๋ฉด ์ ํํ ํ ๋ถํผ๋ฅผ ์ธ์ ๊ณฑ์ผํฐ๋ฏธํฐ(cmยณ, ๋ฐ๋ฆฌ๋ฆฌํฐ์ ๋์ผ)์ ๋ฆฌํฐ ๋จ์๋ก ํ ๋ฒ์ ์๋ ค ์ค๋๋ค. ์์ํ ๊ธฐํํ ๊ณ์ฐ์ด๋ผ ๋๋ผ์ ์๊ด์์ด ์ด๋์๋ ๋๊ฐ์ด ์ ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์๋ ์ค์๋ก ์ธ ๊ฐ์ง ๊ฐ์ ๋ชจ๋ ์ผํฐ๋ฏธํฐ(cm) ๋จ์๋ก ์ฌ์ธ์. ํ ํ๋ฉด ์๋ถ๋ถ ์์ ์ง๋ฆ, ํ ์๋์ชฝ ์์ ์ง๋ฆ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ฐ๋ฅ๋ถํฐ ํ ํ๋ฉด๊น์ง์ ์์ง ๋์ด์ ๋๋ค. ๊ฐ ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋ฐ๋ก ๋์ต๋๋ค. ์์๋ ํญ์ด ๊ฐ์ ์ผ์ํ ํ๋ถ์ด๋ผ๋ฉด ์์ง๋ฆ๊ณผ ์๋ซ์ง๋ฆ์ ๊ฐ์ ๊ฐ์ ๋ฃ์ผ๋ฉด ๋๊ณ , ์ด ๊ฒฝ์ฐ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์๊ธฐ๋ฅ์ผ๋ก ์ฒ๋ฆฌํฉ๋๋ค.
๊ณต์ ์ค๋ช
์๋ฟ๋์ ๋ถํผ ๊ณต์์ $$V = \frac{\pi \times h}{3} \times \left(R_{\text{์}}^{2} + R_{\text{์}} \times R_{\text{์๋}} + R_{\text{์๋}}^{2}\right)$$์ ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ \(R_{\text{์}}\)์ \(R_{\text{์๋}}\)๋ ๋ฐ์ง๋ฆ(๊ฐ ์ง๋ฆ์ ์ ๋ฐ), \(h\)๋ ๋์ด์ ๋๋ค. ์ค์ ๋ก๋ ์ง๋ฆ์ ์ฌ๋ ๊ฒ ๋ ํธํ๋ฏ๋ก, ์ง๋ฆ์ผ๋ก ๋ฐ๊พผ ์ $$V = \frac{\pi \times h}{12} \times \left(D_{\text{์}}^{2} + D_{\text{์}} \times D_{\text{์๋}} + D_{\text{์๋}}^{2}\right)$$๋ ํจ๊ป ์ธ ์ ์์ต๋๋ค. ์์ง๋ฆ๊ณผ ์๋ซ์ง๋ฆ์ด ๊ฐ์ผ๋ฉด ์๊ธฐ๋ฅ ๊ณต์ \(\pi R^{2} h\)๊ฐ ๋๊ณ , ์๋ซ์ง๋ฆ์ด 0์ด๋ฉด ์์ ํ ์๋ฟ์ด ๋ฉ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
์์ง๋ฆ์ด 12cm, ์๋ซ์ง๋ฆ์ด 10cm, ํ ๋์ด๊ฐ 8cm๋ผ๊ณ ํด ๋ด ์๋ค. ๋ฐ์ง๋ฆ์ ๊ฐ๊ฐ 6cm์ 5cm์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด $$R_{\text{์}}^{2} + R_{\text{์}} \times R_{\text{์๋}} + R_{\text{์๋}}^{2} = 36 + 30 + 25 = 91$$์ด ๋ฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ $$V = \frac{\pi \times 8}{3} \times 91 \approx 8.3776 \times 91 \approx 762.36 \text{ cm}^{3}$$๋ก, ์ฝ 762mL, ์ฆ 0.762๋ฆฌํฐ์ ํ์ด ๋ค์ด๊ฐ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
cmยณ์ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฆฌํฐ(mL)๋ ๊ฐ์๊ฐ์? ๋ค, ๊ฐ์ต๋๋ค. 1์ธ์ ๊ณฑ์ผํฐ๋ฏธํฐ๋ ์ ํํ 1๋ฐ๋ฆฌ๋ฆฌํฐ์ด๋ฏ๋ก 762cmยณ๋ 762mL์ ๋๋ค.
ํ์ด ๋ช ๋ฆฌํฐ๋ ํ์ํ๊ฐ์? cmยณ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ 1000์ผ๋ก ๋๋๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๊ฐ ๋ฆฌํฐ ๊ฐ์ ๋ฐ๋ก ๋ณด์ฌ ์ฃผ๋, ํฌ๋๋ก ํ๋ ๋ถ๊ฐ์ด ํ ์ฉ๋๊ณผ ๋น๊ตํ ๋ ํธ๋ฆฌํฉ๋๋ค.
ํ๋ถ ๊ฐ์ฅ์๋ฆฌ ์๋๋ก ์ฌ์ ๊ณต๊ฐ์ ๋จ๊ฒจ์ผ ํ๋์? ๋ค. ๋ฌผ์ ์ค ๊ณต๊ฐ์ ํ๋ณดํ๋ ค๋ฉด, ๋์ด๋ฅผ ํ๋ถ ๋งจ ์ ๊ฐ์ฅ์๋ฆฌ๊น์ง๊ฐ ์๋๋ผ ํ ํ๋ฉด์ด ์ฌ ์์น๊น์ง๋ง ์ฌ์ธ์.