구의 넓이를 미분하면...

구의 넓이를 미분하면...

작성일 2005.04.03댓글 2건
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제가 오늘 학원 물리 시간에 미적분을 조금 배웠는데요

구의 겉넓이를 적분하면 구의 부피가 나오더군요

4∏r^2→4/3∏r^3...이렇게요.

그런데 구의 겉넓이를 미분하면 길이가 나와야 하지 않나요?

그래서 미분을 했는데

4∏r^2→8∏r 이렇게 나왔어요.

저는 이렇게 나온 이유가

구의 겉넓이를 구하는 방법이

반지름이 같은 원의 겉넓이를 4배한 것이기 때문에

(단면이 정사각형인 매우 가는 실로 구를 둘러쌌을 때

구의 겉넓이는 위에서 본 원과 아래서 본 원, 옆에서 본 2개 해서 4개잖아요)

그것을 미분하면 원주에 해당하는 선이 4개가 나오게 되어

2∏r×4 해서 8∏r 이 되는 것으로 생각했어요.

그런데 수학선생님께 여쭤보니 이것은 별 의미가 없고

그냥 8∏r이라는 값이 나왔다는 것으로

받아들여야 한다고 발씀하시더군요.

저는 제가 생각한 게 맞는 것 같은데...

원래 3차를 미분하면 2차, 2차를 미분하면 1차가 되는 것이고

1차를 적분하면 2차, 2차를 적분하면 3차가 되는 것이라고

알고 있었거든요.

저는 이거 생각하고 나름대로 기쁨에 차서

(저 올해 중3이거든요)

수학선생님께 달려갔었는데

아니라고 하시니 슬프네요 ㅠㅠ

제 생각이 틀렸나요?

수학고수님들 답해주세요 ㅠㅠ



profile_image 익명 작성일 -

아마 선생님이 귀찮아서 그랬을 겁니다.

 

님이 하신 말이 맞습니다.

 

물리에서 시간/가속도에서도

 

가속도----미분---> 속도----미분---->거리가 나오잖아요

 

마찬가지로 부피에서는

 

부피----미분----->겉넓이----미분--->길이가 나오는게 맞습니다.

profile_image 익명 작성일 -

직육면체와 정육면체의 겉넓이



직육면체의 겉넓이
       직육면체의 여섯 면의 넓이의 합을 직육면체의 겉넓이라고 한다.

 

 다음 직육면체의 겉넓이를 구해보자.

 


 

    ① 여섯 면의 넓이의 합을 구한다.
            (2×3)+(2×3)+(2×4)+(2×4)+(3×4)+(3×4)=52(㎠)

 

    ② 직육면체의 마주 보는 면은 서로 합동이다. 따라서 서로 다른 세 면의 넓이를 합한 후
        이를 2배 한다.
            {(2×3)+(2×4)+(3×4)}×2=52(㎠)

 

    ③ 밑면 2개와 옆면 4개가 연결된 긴 직사각형 모양의 옆넓이의 합을 구한다.


          (밑면의 넓이) = 2×3 = 6 (㎠)
          (옆넓이) = ( 3+2+3+2 )×4 = 40 (㎠)
          (직육면체의 겉넓이) = (밑넓이)×2 + (옆넓이)
                                        = (2×3)×2 + ( 3+2+3+2 )×4
                                        = 52 (㎠)

 

정육면체의 겉넓이

      정육면체는 각 면이 합동인 6개의 정사각형이므로, 정육면체의 겉넓이는 한 면의
      넓이의 6배이다.



          (정육면체의 겉넓이)= ( 2×2 ) × 6 = 4 × 6 = 24 (㎠)



부피의 비교



  다음 두 직육면체의 부피를 비교하여 보자.

 



가로, 세로, 높이를 직접 비교하기

 

ㆍ밑면의 가로의 길이는 (가)가 길다.
ㆍ밑면의 세로의 길이는 (나)가 길다.
ㆍ높이는 (가)가 길다.

         
       ⇒ 길이를 직접 비교해도, 어느 상자의 부피가 더 크다고 바로 말할 수 없다.

두 상자 안에 같은 물체를 넣어보고 몇 개씩 들어가는지 알아보기

 


 

    ㆍ주사위가 두 상자에 각각 몇 개씩 들어가는지 알아보니, (가)에는 36개, (나)에는 30개
       들어간다. 따라서 (가)의 부피가 더 크다.
 

    ㆍ즉, 두 상자의 부피를 직접 비교할 수는 없으나, 두 상자 안에 같은 모양의 물체가 몇
       번 들어가는지를 통하여 간접적으로 부피를 비교할 수 있다.



부피의 단위



부피의 단위

    ㆍ입체도형의 부피를 나타내기 위하여 한 모서리가 1㎝인 정육면체의 부피를 단위로
       사용한다.
       이 정육면체의 부피를 1㎤라 하고, 일세제곱센티미터라고 읽는다.

 




쌓기나무로 알아본 직육면체의 부피
    ㆍ아래의 직육면체와 같도록 부피가 1㎤인 정육면체 모양의 쌓기나무로 다음과 같이
       쌓았다.



    가로 2줄, 세로 4줄, 높이 3층으로 쌓았으므로 한 층에 8개씩 3층으로, 모두 24개의
        쌓기나무로 쌓았다.
    
쌓기나무 1개는 부피가 1㎤이므로 이 직육면체의 부피는 24㎤이다.



직육면체의 부피

 

쌓기나무로 직육면체의 부피 알아보기



 


    ㆍ쌓기나무가 한 층에 가로로 4줄, 세로로 3줄이므로 한 층에 있는 쌓기나무는
        (가로)×(세로)= 4×3 = 12(개)이다.
    ㆍ2층으로 구성되어 있으므로 전체 쌓기나무의 개수는 12×2 = 24(개)이다.
    ㆍ쌓기나무 1개의 부피는 1㎤ 이므로 이 직육면체의 부피는 24㎤ 이다.

 

직육면체의 부피 구하는 방법

  



   ㆍ직육면체 밑면의 가로는 4㎝, 세로는 3㎝ 이므로
       (밑넓이) = (밑면의 가로의 길이)×(밑면의 세로의 길이) = 4 × 3 = 12 (㎠) 이다.
    ㆍ높이는 2㎝이므로 직육면체의 부피는
        (직육면체의 부피) = (밑넓이)×(높이)
                                   = (밑면의 가로의 길이)×(밑면의 세로의 길이)×(높이)
                                   = 4 × 3 × 2
                                   = 12 × 2
                                   = 24 (㎤)



 정육면체의 부피


 

쌓기 나무로 정육면체의 부피 알아보기



    ㆍ쌓기나무가 가로로 3줄, 세로로 3줄이다.
    ㆍ한 층에 놓인 쌓기나무의 개수는 (가로)×(세로)= 3×3 = 9(개)이다.
    ㆍ3층까지 놓인 쌓기나무의 개수는 9×3 = 27(개)이다.
    ㆍ쌓기나무 1개의 부피는 1㎤ 이므로 이 직육면체의 부피는 27㎤ 이다.

 

 

정육면체의 부피 구하는 방법


 

    ㆍ정육면체의 부피는 직육면체의 부피를 구하는 방법과 같이 구할 수 있다.
    ㆍ또한 정육면체는 각 모서리의 길이가 같으므로, 한 모서리의 길이를 세 번 곱해서
       구할 수 있다.


          (정육면체의 부피) =  (밑넓이)×(높이)
                                     =  (밑면의 가로의 길이)×(밑면의 세로의 길이)×(높이)
                                     =  (한 모서리의 길이)×(한 모서리의 길이)×(한 모서리의 길이)
                                     =  3 × 3 × 3
                                     =  27(㎤)



부피의 큰 단위



부피의 큰 단위 1㎥

 

 

    ㆍ큰 입체의 부피를 나타내기 위하여 한 모서리가 1m인 정육면체의 부피를 단위로 사용
       한다. 이 정육면체의 부피를 1㎥라 하고, 일세제곱미터라고 읽는다.

 

1㎥와 1㎤의 관계


    ㆍ1㎥는 한 모서리가 1m인 정육면체의 부피로 1m=100㎝를 이용하여 ㎤ 단위로 고치면
           1㎥ = 1m × 1m × 1m
                 = 100㎝ × 100㎝ × 100㎝
                 = 1000000 (㎤)
       즉 1㎥ = 1000000 ㎤이다.



부피와 들이 단위 사이의 관계



1L와 1000㎤의 관계


    ㆍ물건의 들이를 나타내기 위하여 안치수의 가로, 세로, 높이가 각각 10㎝인 단위를
       사용한다. 이 그릇의 들이를 1L라 하고, 일리터라고 읽는다.

 

 1L = 1000㎤


1mL와 1㎤의 관계



    ㆍ작은 들이의 단위를 나타내기 위하여 안치수의 가로, 세로, 높이가 각각 1㎝인 단위를
       사용한다. 이 그릇의 들이를 1mL라 하고, 일밀리리터라고 읽는다.
 

 

 1mL = 1㎤


1L와 1mL의 관계

    ㆍ1L=1000㎤ 이고 1mL=1㎤이므로 1L = 1000㎤ = 1000mL이다.

 

 1L = 1000mL

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