๊ธ์ ์ค๋ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
๊ธ์ ์ค๋ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๊ธ์ ์์ฌ์ ํ์, ์น์, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฌ์ง์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ๋ฌด๊ฒ๊ฐ ์ผ๋ง๋ ๋๊ฐ๋์ง ๊ณ์ฐํด ์ฃผ๋ ๋๊ตฌ์ ๋๋ค. ํ๋ด, ๊ฐ๋ด, ํ์ฒ ยทํ์ฌ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ํ ํ์ดํ ๋ฑ ๋ค์ํ ํ์์ ๋์ํ๋ฉฐ, ๊ฐ์ฒ ยท์๋ฃจ๋ฏธ๋ยท๊ตฌ๋ฆฌยทํฉ๋ยท์คํ ์ธ๋ฆฌ์ค๊ฐ ๋ฑ ์์ง๋์ด๋ง ํ์ฅ์์ ํํ ์ฐ์ด๋ ๊ธ์์ ์ง์ํฉ๋๋ค. ๋ฌผ๋ฆฌ ๋ฒ์น์ ๊ธฐ๋ฐํ ๋ฒ์ฉ ๊ณ์ฐ๊ธฐ์ด๋ฏ๋ก ๊ตญ๊ฐ๋ ์ง์ญ์ ์๊ด์์ด ์ด๋์๋ ๋์ผํ๊ฒ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋จผ์ ํ์๊ณผ ์ฌ์ง์ ์ ํํ ๋ค, ํ์ํ ์น์๋ฅผ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ(mm) ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์. ํ๋ด์ ์ง๋ฆ๊ณผ ๊ธธ์ด๋ง ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๋๊ณ , ํ์ฒ ์ ํญ๊ณผ ๋๊ป๋ฅผ ์ ๋ ฅํฉ๋๋ค. ํ์ดํ์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฐ๊นฅ์ง๋ฆ๊ณผ ๋ฒฝ ๋๊ป๋ฅผ ๋ฃ์ผ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๋จ๋ฉด์ ์ ๊ตฌํ ๋ค ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ณฑํด ๋ถํผ๋ฅผ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ์ฌ๊ธฐ์ ์ฌ์ง ๋ฐ๋๋ฅผ ๊ณฑํด ํฌ๋ก๊ทธ๋จ(kg) ๋จ์์ ๋ฌด๊ฒ๋ฅผ ์ฐ์ถํฉ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ๊ณต์ ์ค๋ช
ํต์ฌ ์๋ฆฌ๋ ๋ฌด๊ฒ = ๋ถํผ ร ๋ฐ๋์ ๋๋ค. ๋ถํผ๋ ๋จ๋ฉด์ ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ณฑํ ๊ฐ์ด๋ฉฐ, ์น์๋ฅผ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ๋ก ์ ๋ ฅํ๋ฏ๋ก mmยณ ๋จ์์ ๋ถํผ๋ฅผ 1,000,000,000์ผ๋ก ๋๋์ด ์ธ์ ๊ณฑ๋ฏธํฐ(mยณ)๋ก ํ์ฐํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ํ์ฐํ ๋ถํผ์ kg/mยณ ๋จ์์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๊ณฑํ๋ฉด ๋ฌด๊ฒ๊ฐ ํฌ๋ก๊ทธ๋จ์ผ๋ก ๋์ต๋๋ค.
$$\begin{gathered} W = \frac{\frac{\pi}{4}\,\text{Dia}^{2} \cdot \text{Length}}{10^{9}} \cdot \text{Density} \\[1.2em] \text{(all lengths in mm, weight in kg)} \end{gathered}$$
๊ณ์ฐ ์์
๋ฐ๋๊ฐ 7850 kg/mยณ์ธ ๊ฐ์ฒ ํ๋ด์ ์๋ก ๋ค์ด ๋ณด๊ฒ ์ต๋๋ค. ์ง๋ฆ 20 mm, ๊ธธ์ด 1000 mm๋ผ๊ณ ํ๋ฉด, ๋จ๋ฉด์ ์ \(\pi \times 10^{2} = 314.159 \ \text{mm}^{2}\)์ ๋๋ค. ๋ถํผ = \(314.159 \times 1000 = 314{,}159 \ \text{mm}^{3} = 0.000314159 \ \text{m}^{3}\)๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ๋ฌด๊ฒ = \(0.000314159 \times 7850 \approx\) 2.466 kg์ ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ด๋ค ๋ฐ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํด์ผ ํ๋์? ๋๋กญ๋ค์ด์ ํ์๋ ๊ฐ์ ์์จ ๊ธฐ์ค์ ๋ํ์ ์ธ ๋ฐ๋์ ๋๋ค. ์ ๋ฐํ ๊ณ์ฐ์ด ํ์ํ๋ค๋ฉด ๊ณต๊ธ์ ์ฒด์์ ์ธ์ฆํ ๋ฐ๋ ๊ฐ์ ์ฌ์ฉํ์ธ์.
๊ท๊ฒฉํ์ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์กฐ๊ธ ๋ค๋ฅธ ์ด์ ๋? ํ์ค ๊ท๊ฒฉํ๋ ๋ฐ์ฌ๋ฆผ๋ ๋ฐ๋๋ ๊ณต์นญ ์น์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์ต๋๋ค. ์ฝ๊ฐ์ ์ฐจ์ด๊ฐ ๋๋ ๊ฒ์ ์์ฐ์ค๋ฌ์ด ํ์์ ๋๋ค.
๋ฏธํฐ๋น ๋ฌด๊ฒ๋ ๊ตฌํ ์ ์๋์? ๋ค, ๊ธธ์ด์ 1000 mm๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ํด๋น ํ์์ ๋ฏธํฐ๋น ๋ฌด๊ฒ(kg/m)๊ฐ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ๋์ต๋๋ค.