이 계산기의 기능
이 도구는 흔히 사용되는 11가지 입체도형의 부피를 계산합니다. 캡슐, 원뿔, 원뿔대, 정육면체, 원기둥, 반구, 정사각뿔, 직육면체, 구, 구의 일부(구면 캡), 삼각기둥이 그 대상입니다. 원하는 도형을 고르고 길이 단위를 선택한 뒤 해당 치수를 입력하면, 선택한 단위의 세제곱(예: cm³ 또는 ft³)으로 전체 부피 \(V\)가 표시됩니다.
사용 방법
먼저 "부피를 계산할 도형" 드롭다운에서 입체도형을 선택하세요. 그다음 길이 단위를 고릅니다(모든 길이 치수는 같은 단위를 사용해야 합니다). 선택한 도형에 필요한 칸만 채우면 됩니다. 예를 들어 원기둥은 반지름 \(r\)과 높이 \(h\)가, 정육면체는 한 변의 길이 \(a\)만, 구는 반지름 \(r\)만 필요합니다. 모든 치수가 하나의 단위를 공유하므로 부피는 그 단위를 세제곱한 값으로 곧바로 나옵니다.
계산 공식
각 도형은 표준 기하 공식을 사용합니다. 주요 공식은 다음과 같습니다. 구 \(V = \tfrac{4}{3}\pi r^3\); 원뿔 \(V = \tfrac{1}{3}\pi r^2 h\); 원기둥 \(V = \pi r^2 h\); 정육면체 \(V = a^3\); 직육면체 \(V = l\cdot w\cdot h\); 정사각뿔 \(V = \tfrac{1}{3}a^2 h\); 캡슐 \(V = \pi r^2 a + \tfrac{4}{3}\pi r^3\); 원뿔대 \(V = \tfrac{1}{3}\pi h(r^2 + rR + R^2)\); 구면 캡 \(V = \tfrac{1}{6}\pi h(3a^2 + h^2)\); 삼각기둥 \(V = \tfrac{1}{2}\cdot \text{밑변}\cdot \text{삼각형 높이}\cdot \text{기둥 길이}\). 원주율 \(\pi\)는 Math.PI 값을 사용합니다.
계산 예시
기본값으로 설정된 정사각뿔을 예로 들어 보겠습니다. 밑변 \(a = 4\) in, 높이 \(h = 3\) in일 때 $$V = \tfrac{1}{3} \times a^2 \times h = \tfrac{1}{3} \times 16 \times 3 = 16 \text{ in}^3$$입니다. 두 번째 예시로 반지름 \(r = 5\) cm, 높이 \(h = 10\) cm인 원기둥은 $$V = \pi \times 25 \times 10 = 785.398 \text{ cm}^3$$가 됩니다.
자주 묻는 질문
단위가 공식에 영향을 주나요? 아닙니다. 부피는 단위 비율의 세제곱에 비례하므로, 모든 치수가 같은 단위를 사용하기만 하면 결과는 그 단위를 세제곱한 값으로 나옵니다.
원뿔대(conical frustum)란 무엇인가요? 원뿔의 꼭대기를 밑면과 평행하게 잘라낸 도형입니다. 그 결과 윗면 반지름 \(r\)은 작고 아랫면 반지름 \(R\)은 큰 형태가 됩니다.
치수는 왜 반드시 양수여야 하나요? 길이가 0이거나 음수인 입체도형은 물리적으로 의미 있는 부피를 가질 수 없습니다. 따라서 모든 치수는 0보다 커야 합니다.