원뿔의 밑면의 반지름과 높이를 입력하세요. 겉넓이(밑넓이 + 옆넓이)와 그 내역인 밑넓이·옆넓이, 모선의 길이도 보여 줍니다.
이 페이지에서 할 수 있는 것
- 밑면의 반지름과 높이만 넣으면 원뿔의 겉넓이(겉넓이 = 밑넓이 \(\pi r^2\) + 옆넓이 \(\pi r l\))를 바로 알 수 있습니다
- 내역인 밑넓이·옆넓이와 모선의 길이 \(l = \sqrt{r^2 + h^2}\)도 함께 보여 줍니다
- 계산 결과를 3D 그림으로도 보여 주므로, 마우스로 빙글 돌려 가며 어느 길이가 어디의 치수인지 눈으로 확인할 수 있습니다
- ‘왜 옆넓이가 \(\pi r l\)이 될까’에 대한 쉬운 해설과 Excel·Google 스프레드시트·Python용 복사해서 쓰는 수식도 이 페이지에 정리되어 있습니다
이 계산은 어디에 쓰일까요?
파티용 고깔모자나 만들기 시간의 원뿔은 옆면만 있는 ‘바닥 없는 원뿔’이므로, 필요한 종이의 넓이는 옆넓이 \(\pi r l\)로 어림할 수 있습니다. 입구의 반지름 8 cm, 높이 20 cm인 모자라면 모선은 \(\sqrt{8^2 + 20^2} \fallingdotseq 21.5\,\mathrm{cm}\), 옆넓이는 \(\pi \times 8 \times 21.5 \fallingdotseq 540\,\mathrm{cm^2}\)입니다.
풀칠할 부분이나 자를 여유분이 더해지므로 실제로는 이보다 조금 넉넉하게 종이를 준비합니다. ‘만들기 전에 재료가 얼마나 필요한가’를 수로 어림할 수 있다는 것이 이 공식의 편리한 점입니다.
성당의 첨탑이나 정자·사일로 같은 원뿔 모양 지붕에서는 지붕재(금속판이나 기와)의 필요량을 옆넓이로 어림합니다. 밑면의 반지름 3 m, 높이 2 m인 지붕이라면 모선은 \(\sqrt{3^2 + 2^2} \fallingdotseq 3.61\,\mathrm{m}\), 옆넓이는 \(\pi \times 3 \times 3.61 \fallingdotseq 34\,\mathrm{m^2}\)입니다.
실제 공사에서는 겹침 부분(재료끼리 겹치는 부분)이나 자투리가 생기므로 이 계산값에 할증을 더해 발주합니다. 견적의 바탕이 되는 것이 이 공식입니다.
가운데에 기둥 하나를 세우는 원뿔 모양 텐트는 옆면의 천이 옆넓이, 바닥(그라운드 시트)이 밑넓이에 거의 해당합니다. 아랫부분의 반지름 2 m, 높이 2.5 m라면 옆면의 천은 약 \(20\,\mathrm{m^2}\), 바닥은 \(\pi \times 2^2 \fallingdotseq 12.6\,\mathrm{m^2}\)로 합해서 약 \(33\,\mathrm{m^2}\)입니다.
실물은 시접이나 출입구 모양 등으로 늘거나 줄기 때문에 어림값이지만, ‘천의 무게가 어느 정도일까’, ‘방수 스프레이 한 통으로 충분할까’ 같은 짐작을 하는 데 쓸 수 있습니다.
금속 부품의 도금이나 도장은 약품·도료의 사용량이 겉넓이로 거의 정해지므로, 가공비 견적은 겉넓이 계산에서 시작합니다. 반지름 2 cm, 높이 5 cm인 원뿔 모양 부품이라면 겉넓이는 \(\pi \times 2 \times (2 + \sqrt{2^2 + 5^2}) \fallingdotseq 46\,\mathrm{cm^2}\)입니다.
원기둥이나 원뿔을 조합해 만든 부품은 부위마다 이런 공식으로 겉넓이를 더해서 처리 비용이나 도료의 양을 계산합니다.
아이스크림콘은 원뿔 모양의 대표 선수입니다. 입구의 반지름 3 cm, 깊이 10 cm인 콘이라면 모선은 \(\sqrt{3^2 + 10^2} \fallingdotseq 10.4\,\mathrm{cm}\), 옆넓이는 \(\pi \times 3 \times 10.4 \fallingdotseq 98\,\mathrm{cm^2}\)입니다.
콘을 굽는 반죽의 넓이나 콘에 감는 포장지의 크기는 이 옆넓이가 기준이 됩니다. 펼치면 부채꼴이 된다는 것까지 알면 실제로 본을 만들 수도 있습니다.
공식과 그림
용어·기호 해설
기호
| \(S\) | 에스 | 넓이를 나타낼 때 자주 쓰는 기호입니다. 영어 surface(겉면)나 square(제곱·넓이)에서 왔으며, 이 페이지에서는 원뿔의 겉넓이를 나타냅니다. |
| \(r\) | 알 | 밑면인 원의 반지름입니다. 영어 radius(반지름)의 첫 글자로, 원의 중심에서 둘레까지의 길이이며 지름의 절반입니다. |
| \(h\) | 에이치 | 원뿔의 높이입니다. 영어 height(높이)의 첫 글자로, 밑면에서 꼭짓점까지 수직으로 잰 길이이며 옆면을 따라 잰 길이(모선)와 구별합니다. |
| \(l\) | 엘 | 원뿔의 모선의 길이입니다. 비스듬한 선(line)을 나타내는 문자로 자주 쓰입니다. 꼭짓점에서 밑면의 둘레까지 옆면을 따라 잰 길이로, \(l = \sqrt{r^2 + h^2}\)으로 구할 수 있습니다. |
| \(r^2\) | 알의 제곱 | 같은 수 \(r\)을 2번 곱한 값(\(r \times r\))입니다. 오른쪽 위의 작은 2는 ‘2번 곱한다’는 뜻의 지수입니다. |
| \(\pi\) | 파이 | 원주율입니다. 원주가 지름의 몇 배인지를 나타내는 수로, 약 3.14159…로 끝없이 이어지는 소수입니다. 초등학교에서는 3.14로 계산하고, 중학교부터는 문자 \(\pi\) 그대로 식에 남깁니다. |
| \(\sqrt{\phantom{x}}\) | 루트(근호) | 제곱근을 나타내는 기호입니다. \(\sqrt{25}\)는 ‘제곱하면 25가 되는 양수’로 5입니다. \(\sqrt{2}\)처럼 나누어떨어지지 않는 수(약 1.414)가 되기도 합니다. |
| \(\mathrm{cm^2}\) | 제곱센티미터 | 넓이의 단위입니다. 한 변이 1 cm인 정사각형의 넓이가 1 cm²입니다. 부피의 단위 cm³(세제곱센티미터)와 구별하세요. |
| \(\mathrm{m^2}\) | 제곱미터 | 넓이의 단위입니다. 한 변이 1 m인 정사각형의 넓이가 1 m²이며, \(1\,\mathrm{m^2} = 100 \times 100 = 10000\,\mathrm{cm^2}\)입니다(100배가 아니라는 점에 주의하세요). |
용어
| 원뿔 | 밑면이 원이고, 거기서 한 꼭짓점을 향해 매끄럽게 가늘어지는 입체도형입니다. 아이스크림콘·고깔모자·라바콘(교통 콘) 등이 원뿔 모양입니다. |
| 직원뿔 | 꼭짓점이 밑면인 원의 중심 바로 위에 있는 원뿔입니다. 중학교까지의 교과서에 나오는 원뿔은 보통 이것을 가리키며, 이 계산기도 직원뿔을 다룹니다. 꼭짓점이 중심 바로 위에 있지 않은 원뿔은 ‘빗원뿔’이라고 합니다. |
| 겉넓이 | 입체도형의 겉면 전체의 넓이입니다. 원뿔에서는 밑면(원)과 옆면(부채꼴)의 넓이의 합입니다. 페인트를 칠하는 양이나 포장지의 크기처럼 ‘겉면을 덮는 데 얼마나 필요한가’를 생각할 때 씁니다. |
| 밑넓이 | 입체도형의 바닥을 이루는 면의 넓이입니다. 원뿔의 밑면은 원이므로 밑넓이는 원의 넓이 공식으로 \(\pi r^2\)입니다. |
| 옆넓이 | 입체도형의 옆면의 넓이입니다. 원뿔의 옆면은 펼치면 부채꼴이 되고, 넓이는 \(\pi r l\)(π × 반지름 × 모선)로 구합니다. |
| 모선 | 꼭짓점에서 밑면인 원의 둘레까지 옆면을 따라 곧게 이은 선분입니다. 길이는 피타고라스 정리로 \(\sqrt{r^2 + h^2}\)과 같이 구합니다. 높이와 헷갈리기 쉬우니 주의하세요. |
| 전개도 | 입체도형을 가위로 잘라 평면에 펼친 그림입니다. 원뿔의 전개도는 ‘밑면인 원’과 ‘옆면인 부채꼴’의 2장이 됩니다. 겉넓이는 전개도의 넓이의 합과 같습니다. |
| 부채꼴 | 원을 두 반지름으로 잘라 낸, 부채 같은 모양입니다. 원뿔의 옆면을 펼치면 반지름이 모선 \(l\)인 부채꼴이 됩니다. |
| 호 | 부채꼴의 곡선 부분(원주의 일부)입니다. 원뿔의 옆면을 펼친 부채꼴에서는 호의 길이가 밑면의 둘레 \(2\pi r\)과 꼭 같습니다. |
| 피타고라스 정리 | 직각삼각형에서 ‘빗변의 길이의 제곱 = 다른 두 변의 길이의 제곱의 합’이 성립한다는 정리입니다. 원뿔에서는 반지름·높이·모선이 직각삼각형을 만들므로 모선의 길이를 \(\sqrt{r^2 + h^2}\)과 같이 구할 수 있습니다. |
| 원주율 | 원주의 길이가 지름의 몇 배인지를 나타내는 수(약 3.14)입니다. 원이나 원뿔·원기둥처럼 ‘원’이 관계된 도형의 계산에는 반드시 나옵니다. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘뜻을 알고’ 쓸 수 있도록, 먼저 알아 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
| 원주와 원의 넓이(초등학교 6학년, 11~12세) |
|
| 부채꼴과 입체도형의 전개도(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 문자와 식, 원주율 π(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 피타고라스 정리(중학교 2학년, 13~14세)와 제곱근(중학교 3학년, 14~15세) |
|
| 소수의 곱셈(초등학교 5학년, 10~11세) |
|
Excel로 계산하는 방법
| 밑면의 반지름 | 3 |
| 높이 | 4 |
| 밑넓이 | =PI()*B1^2 |
| 옆넓이 | =PI()*B1*SQRT(B1^2+B2^2) |
| 원뿔의 겉넓이(밑넓이 + 옆넓이) | =B3+B4 |
| 밑면의 반지름 | 3 |
| 높이 | 4 |
| 모선의 길이 | =SQRT(B1^2+B2^2) |
| 밑면의 반지름 | 3 |
| 모선의 길이 | 5 |
| 옆넓이 | =PI()*B1*B2 |
| 밑면의 반지름 | 3 |
| 높이 | 4 |
| 원뿔의 겉넓이 | =PI()*B1*(B1+SQRT(B1^2+B2^2)) |
수식 안의 ‘B1’ ‘B2’는 ‘그 셀에 들어 있는 수를 쓴다’는 뜻이고, ‘PI()’는 원주율(3.14159…), ‘SQRT()’는 제곱근(루트), ‘^’는 거듭제곱(몇 번 곱하는지), ‘*’는 곱셈 기호입니다.
예를 들어 첫 번째 표라면 B3에 약 28.27(밑넓이), B4에 약 47.12(옆넓이), B5에 약 75.40(겉넓이)이 표시됩니다(cm로 입력했으므로 cm²). 두 번째 표는 B3에 5, 세 번째 표는 B3에 약 47.12, 네 번째 표는 B3에 약 75.40이 나옵니다. 입력 칸의 수를 자신의 원뿔 치수로 바꾸기만 하면 됩니다.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
| 밑면의 반지름 | 3 |
| 높이 | 4 |
| 밑넓이 | =PI()*B1^2 |
| 옆넓이 | =PI()*B1*SQRT(B1^2+B2^2) |
| 원뿔의 겉넓이(밑넓이 + 옆넓이) | =B3+B4 |
| 밑면의 반지름 | 3 |
| 높이 | 4 |
| 모선의 길이 | =SQRT(B1^2+B2^2) |
| 밑면의 반지름 | 3 |
| 모선의 길이 | 5 |
| 옆넓이 | =PI()*B1*B2 |
| 밑면의 반지름 | 3 |
| 높이 | 4 |
| 원뿔의 겉넓이 | =PI()*B1*(B1+SQRT(B1^2+B2^2)) |
Python으로 계산하는 방법
import math
radius = 3 # 밑면의 반지름(이 예에서는 cm)
height = 4 # 높이(반지름과 같은 단위로)
slant = math.sqrt(radius ** 2 + height ** 2) # 모선의 길이(피타고라스 정리)
base_area = math.pi * radius ** 2 # 밑넓이(밑면인 원의 넓이)
lateral_area = math.pi * radius * slant # 옆넓이(π × 반지름 × 모선)
total_area = base_area + lateral_area # 겉넓이(밑넓이 + 옆넓이)
print(f"모선의 길이: {slant} cm")
print(f"밑넓이: {base_area} cm2")
print(f"옆넓이: {lateral_area} cm2")
print(f"원뿔의 겉넓이: {total_area} cm2")
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
S = πr² + πrl
S = \pi r^{2} + \pi r l
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<mi>π</mi>
<mi>r</mi>
<mi>l</mi>
</mrow>
</math>
S = pi r^2 + pi r l
Pi*r^2 + Pi*r*l
S := Pi*r^2 + Pi*r*l;
S = pi*r^2 + pi*r*l;
S = πr^2 + πrl
l = √(r² + h²)
l = \sqrt{r^{2} + h^{2}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>l</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<msup><mi>h</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</math>
l = sqrt(r^2 + h^2)
Sqrt[r^2 + h^2]
l := sqrt(r^2 + h^2);
l = sqrt(r^2 + h^2);
l = √(r^2 + h^2)
πrl = 1/2 × 2πr × l
\pi r l = \frac{1}{2} \times 2\pi r \times l
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>π</mi><mi>r</mi><mi>l</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac>
<mo>×</mo>
<mn>2</mn><mi>π</mi><mi>r</mi>
<mo>×</mo>
<mi>l</mi>
</mrow>
</math>
pi r l = 1/2 xx 2 pi r xx l
Pi*r*l == (1/2)*(2*Pi*r)*l
Pi*r*l = (1/2)*(2*Pi*r)*l;
pi*r*l == (1/2)*(2*pi*r)*l
πrl = (1/2)(2πr)l
S = πr(r + √(r² + h²))
S = \pi r \left( r + \sqrt{r^{2} + h^{2}} \right)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<mi>r</mi>
<mo>(</mo>
<mi>r</mi>
<mo>+</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<msup><mi>h</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
<mo>)</mo>
</mrow>
</math>
S = pi r (r + sqrt(r^2 + h^2))
Pi*r*(r + Sqrt[r^2 + h^2])
S := Pi*r*(r + sqrt(r^2 + h^2));
S = pi*r*(r + sqrt(r^2 + h^2));
S = πr(r + √(r^2 + h^2))
ChatGPT 에게 물어서 계산하는 방법
당신은 산수·수학 계산 도우미입니다. 다음 계산을 반드시 Python 코드를 실제로 실행해서 하고, 실행 결과의 수치만을 근거로 답하세요(암산이나 추측으로 답하지 마세요). 밑면의 반지름이 3 cm, 높이가 4 cm인 원뿔이 있습니다(꼭짓점이 밑면의 중심 바로 위에 있는 직원뿔입니다). 다음 값을 각각 구하세요. 1. 모선의 길이(l = √(반지름² + 높이²)) 2. 밑넓이(πr²) 3. 옆넓이(π × 반지름 × 모선) 4. 원뿔의 겉넓이(밑넓이 + 옆넓이) 계산에 사용한 식과 실행 결과의 수치를 보여 주세요.
사용법
-
1숫자 입력계산하고 싶은 숫자를 입력란에 입력합니다
-
2계산‘계산’ 버튼을 누릅니다
-
3결과 확인계산 결과가 바로 표시됩니다. 계산의 원리와 공식 해설도 같은 페이지에서 확인할 수 있습니다
DataChef의 특징
전문 지식 없이도 직관적이고 간단하게 사용
개인정보를 등록하지 않고도 이용할 수 있습니다
"다운로드"를 누르면 파일이 자동으로 삭제됩니다
출처 표기 불필요
상업적 이용 허가 연락도 필요 없습니다