ํ์ํ ํฑํฌ ์ฉ๋ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ํ์ํ(์คํ๋์ ๋๋ ์บก์ํ์ด๋ผ๊ณ ๋ ๋ถ๋ฆ ๋๋ค) ํฑํฌ์ ์ฉ๋์ ๊ตฌํด ์ค๋๋ค. ๋จ๋ฉด์ด ์ง์ ์ธก๋ฉด๊ณผ ์์ชฝ ๋์ด ์์ ํ ๋ฅ๊ทผ(๋ฐ์ํ) ๋ชจ์์ผ๋ก ๋์ด ์์ด, ์ฐ๋ฃ ํฑํฌ๋ ๋ฌผํฑํฌ, ์์กฑ๊ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ง์ ํฑํฌ๋ก๋ฆฌ ํธ๋ ์ผ๋ฌ์์ ํํ ๋ณผ ์ ์๋ ํํ์ ๋๋ค. ํฑํฌ์ ์ ์ฒด ๋๋น, ๋์ด, ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๋ถํผ๋ฅผ ๋ฆฌํฐ, ์ธ์ ๊ณฑ์ผํฐ๋ฏธํฐ(cmยณ), ๋ฏธ๊ตญ ๊ฐค๋ฐ์ผ๋ก ์๋ ค ์ค๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
ํฑํฌ์ ์ธ ๊ฐ์ง ์น์๋ฅผ ๊ฐ์ ๋จ์(์ฌ๊ธฐ์๋ ์ผํฐ๋ฏธํฐ)๋ก ์ธก์ ํ์ธ์. ๋๋น๋ ํ์ ๋ฉด์์ ๊ฐ์ฅ ๊ธด ๊ฐ๋ก ๊ธธ์ด, ๋์ด๋ ์ธ๋ก ๊ธธ์ด, ๊ธธ์ด๋ ํฑํฌ์ ์ง์ ๊น์ด๋ฅผ ๋ปํฉ๋๋ค. ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋ฐ๋ก ํ์๋ฉ๋๋ค. ๋ฅ๊ทผ ๋๋ถ๋ถ์ ๋ฐ์ง๋ฆ์ด ๋์ด์ ์ ๋ฐ์ด๋ฏ๋ก, ์ ๋๋ก ๋ ์คํ๋์ ๋ชจ์์ด ๋๋ ค๋ฉด ๋๋น๊ฐ ์ต์ํ ๋์ด ์ด์์ด์ด์ผ ํฉ๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
์์ชฝ ๋์ ๋ฅ๊ทผ ๋ถ๋ถ์ ๋ฐ์ง๋ฆ \(r = h/2\)์ธ ๋ฐ์ ๋ ๊ฐ๋ก, ์ด ๋์ ํฉ์น๋ฉด ๋ฉด์ ์ด \(\pi r^{2}\)์ธ ์์ ํ ์ ํ๋๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ๊ทธ ์ฌ์ด์๋ ๋์ด๊ฐ ์ ์ฒด ๋์ด(\(2r\))์ ๊ฐ๊ณ ๋๋น๊ฐ ๋๋จธ์ง์ธ \((w - 2r)\) ์ง์ฌ๊ฐํ์ด ์๋ฆฌํฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๋จ๋ฉด์ ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
$$A = \pi r^{2} + 2r(w - 2r)$$์ฌ๊ธฐ์ ํฑํฌ ๊ธธ์ด \(L\)์ ๊ณฑํ๋ฉด ๋ถํผ \(V = A \cdot L\)์ด ๋์ต๋๋ค. cmยณ๋ฅผ \(1000\)์ผ๋ก ๋๋๋ฉด ๋ฆฌํฐ, \(3785.41\)๋ก ๋๋๋ฉด ๋ฏธ๊ตญ ๊ฐค๋ฐ์ด ๋ฉ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
๋๋น 120cm, ๋์ด 80cm, ๊ธธ์ด 200cm์ธ ํฑํฌ๋ฅผ ์๋ก ๋ค์ด ๋ณด๊ฒ ์ต๋๋ค. \(r = 40\,\text{cm}\)์ ๋๋ค. ๋จ๋ฉด์ :
$$A = \pi \cdot 40^{2} + 2 \cdot 40 \cdot (120 - 80) = 5026.548 + 3200 = 8226.548\,\text{cm}^{2}$$๋ถํผ:
$$V = 8226.548 \times 200 = 1{,}645{,}309.6\,\text{cm}^{3} \approx 1{,}645.31\,\text{๋ฆฌํฐ} \approx 434.6\,\text{๋ฏธ๊ตญ ๊ฐค๋ฐ}$$์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
๋๋น์ ๋์ด๊ฐ ๊ฐ์ผ๋ฉด ์ด๋ป๊ฒ ๋๋์? ๊ทธ๋ด ๊ฒฝ์ฐ \(w - 2r = 0\)์ด ๋์ด ๋ชจ์์ด ์์ผ๋ก ๋์ด ์์ ํ ์๊ธฐ๋ฅ์ด ๋๋ฉฐ, \(V = \pi r^{2} L\)๋ก ๊ณ์ฐ๋ฉ๋๋ค.
๋ค๋ฅธ ๋จ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํด๋ ๋๋์? ๋ฉ๋๋ค. ๋จ, ์ธ ์น์๋ฅผ ๋ชจ๋ ๊ฐ์ ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์. ์ธ์น๋ก ์ ๋ ฅํ๋ฉด cmยณ ๊ฐ์ ์ฌ์ค์ ์ธ์ ๊ณฑ์ธ์น์ด๋ฏ๋ก, ๋ฆฌํฐ๋ ๊ฐค๋ฐ์ผ๋ก ๋ฐ๊พธ๋ ค๋ฉด ๋จ์ ๋ณํ๊ธฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ธ์.
๋ฒฝ ๋๊ป๋ ๋ฐ์๋๋์? ์๋์. ์ ๋ ฅํ ์น์๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ๊ธฐํํ์ ์ธ ๋ด๋ถ ๋ถํผ๋ง ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ค์ ์ฑ์ธ ์ ์๋ ์ฉ๋์ ์๋ ค๋ฉด ์์ชฝ ์น์๋ฅผ ์ธก์ ํด ์ ๋ ฅํ์ธ์.