ํ๋กํ ํฑํฌ ์ฉ๋ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ๊ฐ๋กํ ์ํต(์บก์ ๋ชจ์) ํ๋กํ ํฑํฌ์ ์ง๋ฆ๊ณผ ์ ์ฒด ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๋ฌผ ์ฉ๋๊ณผ ์ค์ ์ฌ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ ํ๋กํ ์ฉ๋์ ์ถ์ ํด ์ค๋๋ค. ํ๋กํ ํฑํฌ๋ ๊ธฐ์ฒด๊ฐ ํฝ์ฐฝํ ๊ณต๊ฐ์ ๋จ๊ฒจ ๋๊ธฐ ์ํด ๋ณดํต ๋ฌผ ์ฉ๋์ ์ฝ 80%๊น์ง๋ง ์ฑ์๋๋ค. ๊ทธ๋์ ์ด ๋๊ตฌ๋ ์ ์ฒด ๋ฌผ ์ฉ๋๊ณผ ์ค์ฌ์ฉ ํ๋กํ ์ฉ๋์ ํจ๊ป ๋ณด์ฌ ์ค๋๋ค. ์ฐธ๊ณ ๋ก ๊ธธ์ดยท์ง๋ฆ์ ์ธ์น, ์ฉ๋์ ๋ฏธ๊ตญ ๊ฐค๋ฐ(US gallon) ๊ธฐ์ค์ด๋ฉฐ, ๋ฏธ๊ตญ์ ํ๋กํ ํฑํฌ ๊ท๊ฒฉ์ ๋ง์ถฐ ๊ณ์ฐํฉ๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
ํฑํฌ์ ๋ฐ๊นฅ์ชฝ ์ง๋ฆ์ ์ธ์น ๋จ์๋ก, ๋์์ ๋๊น์ง์ ์ ์ฒด ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ธ์น ๋จ์๋ก ์ธก์ ํด ์ ๋ ฅํ์ธ์. ๊ทธ๋ค์ ์ถฉ์ ์จ์ ์ ๋ ฅํฉ๋๋ค(80%๊ฐ ์ ๊ณ ํ์ค ์์ ์ต๋์น์ ๋๋ค). ๊ทธ๋ฌ๋ฉด ๋ด๋ถ ๋ถํผ(์ธ์ ๊ณฑ์ธ์น), ๋ฌผ ์ฉ๋(๋ฏธ๊ตญ ๊ฐค๋ฐ), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ํํ ์ถฉ์ ์จ ๊ธฐ์ค ์ค์ฌ์ฉ ํ๋กํ ๊ฐค๋ฐ์ด ๊ณ์ฐ๋์ด ๋์ต๋๋ค.
๊ณ์ฐ ๊ณต์ ํ์ด
ํ๋กํ ํฑํฌ๋ ์บก์ ๋ชจ์์ผ๋ก ๋ชจ๋ธ๋งํฉ๋๋ค. ์ฆ, ์์ชฝ ๋์ ๋ฐ๊ตฌ(ๅ็)๊ฐ ๋ถ์ ์ํต์ ๋๋ค. ๋ฐ์ง๋ฆ \(r = \text{์ง๋ฆ} / 2\) ์ผ ๋, ๋ ๋ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํฉ์น๋ฉด ์์ ํ ๊ตฌ ํ๋๊ฐ ๋๊ณ , ๊ฐ์ด๋ฐ ์ํต ๋ถ๋ถ์ ๊ธธ์ด๋ \((L - 2r)\)์ด ๋ฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๊ณต์์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
$$V = \pi \cdot r^{2} \cdot (L - \text{์ง๋ฆ}) + \tfrac{4}{3} \cdot \pi \cdot r^{3}$$
์ธ์ ๊ณฑ์ธ์น๋ฅผ ๋ฏธ๊ตญ ๊ฐค๋ฐ์ผ๋ก ๋ฐ๊พธ๋ ค๋ฉด 231๋ก ๋๋๋๋ค(๋ฏธ๊ตญ ๊ฐค๋ฐ 1๊ฐ = \(231\ \text{in}^3\)). ์ค์ฌ์ฉ ๊ฐค๋ฐ = ๋ฌผ ๊ฐค๋ฐ \(\times\) ์ถฉ์ ์จ(%)์ ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
์ง๋ฆ 30 in, ๊ธธ์ด 68 in ํฑํฌ๋ฅผ 80% ์ถฉ์ ํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค. \(r = 15\), ์ํต ๋ถ๋ถ ๊ธธ์ด = \(68 - 30 = 38\). $$V = \pi \cdot 15^{2} \cdot 38 + \tfrac{4}{3} \cdot \pi \cdot 15^{3} = \pi \cdot 8550 + \pi \cdot 4500 = 13050\pi \approx 41{,}000.4\ \text{in}^3$$ ๋ฌผ ๊ฐค๋ฐ = \(41{,}000.4 / 231 \approx 177.49\). ์ค์ฌ์ฉ = \(177.49 \times 0.80 \approx 141.99\) ๊ฐค๋ฐ์ ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ 80%๋ง ์ฑ์ฐ๋์? ์ก์ฒด ํ๋กํ์ ์จ๋๊ฐ ์ค๋ฅด๋ฉด ํฝ์ฐฝํฉ๋๋ค. 20%์ ๋น ๊ณต๊ฐ(ํค๋์คํ์ด์ค)์ด ์ํํ ๊ณผ์์ ๋ง์ ์ฃผ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ํฑํฌ๋ ์ต๋ 80%๊น์ง๋ง ์ฑ์๋๋ค.
์ค์ ํฑํฌ์ ์ ๋์ด ์ ํํ ๋ฐ๊ตฌ์ธ๊ฐ์? ๋ง์ ํฑํฌ๊ฐ ๋ ๋ฉ์ํ ์ ์ํ์ด๋ ํ์ํ ํค๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด ์บก์ ๋ชจ๋ธ์ ์ ํํ ๊ฐ์ด ์๋๋ผ ๊ทผ์ฌ๊ฐ์ ๊ฐ๊น์ต๋๋ค.
๋ฏธ๊ตญ ๊ฐค๋ฐ 1๊ฐ๋ ๋ช ์ธ์ ๊ณฑ์ธ์น์ธ๊ฐ์? ์ ํํ 231 ์ธ์ ๊ณฑ์ธ์น์ ๋๋ค.