원뿔대(양동이처럼 위아래가 평행한 원이고 옆면이 좁아지는 입체도형)의 윗면의 반지름·밑면의 반지름·높이를 입력하세요. 부피와 L(리터)로 바꾼 값도 보여 줍니다.
이 페이지에서 할 수 있는 것
- 윗면의 반지름·밑면의 반지름·높이 세 가지만 넣으면 원뿔대(양동이나 푸딩 컵 같은 모양)의 부피를 바로 알 수 있습니다
- 부피를 L(리터)로 바꾼 값도 함께 보여 줍니다(cm로 입력했을 때와 m로 입력했을 때)
- 계산한 원뿔대는 마우스로 끌어서 돌려 볼 수 있는 3D 그림으로도 확인할 수 있습니다
- 한쪽 반지름에 0을 넣으면 원뿔, 위아래에 같은 반지름을 넣으면 원기둥의 부피 계산에도 그대로 쓸 수 있습니다
- 공식의 쉬운 해설과 Excel·Google 스프레드시트·Python용 복사해서 쓰는 수식도 이 페이지에 정리되어 있습니다
이 계산은 어디에 쓰일까요?
양동이는 대개 위가 넓고 바닥이 좁은 원뿔대입니다. 위쪽 테두리의 반지름 15 cm, 바닥의 반지름 10 cm, 깊이 25 cm인 양동이라면 부피는 약 12435 cm³이고, L로 바꾸면 약 12.4 L입니다.
‘12 L’라고 표시된 양동이의 실제 치수를 재 보면 거의 이대로입니다. 청소나 물 주기에서 ‘몇 번 퍼 담으면 몇 L인가’를 어림하거나, 표시가 없는 용기의 대략적인 용량을 알고 싶을 때 그대로 쓸 수 있는 계산입니다(실제 용기는 가득 채우지 않으므로 쓸 수 있는 양은 계산값보다 조금 적게 보면 안심입니다).
화분도 대표적인 원뿔대입니다. 위쪽 반지름 12 cm, 바닥의 반지름 8 cm, 높이 20 cm인 화분이라면 부피는 약 6367 cm³, 즉 약 6.4 L입니다. 시판 분갈이 흙은 5 L·10 L·20 L·50 L 같은 봉지로 팔리므로, 화분 개수와 맞추면 ‘몇 봉지를 사면 될까’를 사기 전에 계산할 수 있습니다.
화분 테두리까지 가득 흙을 채우지는 않으므로(물이 고일 공간을 남김) 실제로 쓰는 양은 계산값의 80~90% 정도를 기준으로 합니다.
종이컵은 위가 넓은 원뿔대입니다. 위쪽 반지름 3.6 cm, 바닥의 반지름 2.3 cm, 높이 8 cm인 컵이라면 부피는 약 222 cm³(약 222 mL)입니다. 음료는 테두리보다 아래까지만 따르므로, 이 공식이 ‘가득 채웠을 때의 용량’을 바탕으로 한 용기의 용량 설계와 표시의 근거가 됩니다.
푸딩 컵·요구르트 용기·계량컵 등 원뿔대 모양 식품 용기의 내용량은 모두 이 계산입니다.
트럭으로 실어 온 모래나 쇄석 더미는 거의 원뿔(= 윗면의 반지름이 0인 원뿔대) 모양으로 쌓입니다. 바닥의 반지름 2 m, 높이 1.5 m인 모래 더미라면 부피는 약 6.3 m³입니다.
공사나 조경에서는 이 어림으로 ‘덤프트럭 몇 대 분량인가’, ‘구입량이 충분한가’를 판단합니다. 실제 더미는 깔끔한 원뿔이 아니므로 어디까지나 어림값으로 씁니다.
공장에서 가루나 곡물을 모아 두었다가 아래로 조금씩 내보내는 ‘호퍼’의 아랫부분은 거꾸로 세운 원뿔대입니다. 위쪽 반지름 1 m, 아래쪽 반지름 0.2 m, 높이 1.2 m인 부분이라면 용량은 약 1.56 m³(약 1560 L)입니다.
설비 설계에서는 이 공식으로 저장할 수 있는 양을 계산해 탱크의 크기나 보충 빈도를 정합니다. 사일로·깔때기·배수 집수정 등 원뿔대는 공업 설비 곳곳에 나타납니다.
공식과 그림
용어·기호 해설
기호
| \(r\) | 알(소문자) | 윗면인 원의 반지름입니다. 영어 radius(반지름)의 첫 글자입니다. 이 페이지에서는 작은 쪽 면이라고는 할 수 없으며 ‘위쪽 면’의 반지름을 나타냅니다. |
| \(R\) | 알(대문자) | 아래쪽 원(밑면)의 반지름입니다. 윗면의 반지름 \(r\)과 구별하기 위해 대문자로 씁니다. |
| \(h\) | 에이치 | 원뿔대의 높이입니다. 영어 height(높이)의 첫 글자로, 윗면의 원에서 밑면의 원까지의 수직 거리이며 비스듬한 옆면의 길이가 아닙니다. |
| \(\pi\) | 파이 | 원주율입니다. 원주가 지름의 몇 배인지를 나타내는 수로, \(3.14159265\ldots\)로 끝없이 이어지는 소수입니다. 초등학교 수학에서는 3.14로 계산합니다. |
| \(r^2\) | 알의 제곱 | 같은 수 \(r\)을 2번 곱한 값(\(r \times r\))입니다. 오른쪽 위의 작은 2는 ‘2번 곱한다’는 뜻의 지수입니다. |
| \(V\) | 브이 | 부피를 나타낼 때 자주 쓰는 기호입니다. 영어 volume(부피)의 첫 글자입니다. |
| \(\mathrm{cm^3}\) | 세제곱센티미터 | 부피의 단위입니다. 한 모서리가 1 cm인 정육면체의 부피가 1 cm³입니다. |
| \(\mathrm{L}\) | 리터 | 물 같은 것의 양(들이)에 자주 쓰는 부피의 단위입니다. \(1\,\mathrm{L} = 1000\,\mathrm{cm^3}\), \(1\,\mathrm{m^3} = 1000\,\mathrm{L}\)입니다. |
용어
| 원뿔대 | 원뿔을 밑면에 평행한 평면으로 잘라 꼭짓점이 있는 쪽을 없앤 입체도형입니다. 위아래가 크기가 다른 평행한 원이고, 옆면이 좁아집니다. 양동이·화분·종이컵·푸딩처럼 주변에 아주 많은 모양입니다. |
| 원뿔 | 밑면이 원이고, 거기서 한 꼭짓점을 향해 뾰족해지는 입체도형입니다. 소프트아이스크림 콘의 모양이며, 원뿔대의 바탕이 되는 입체도형입니다. |
| 밑면 | 입체도형의 바닥을 이루는 면입니다. 원뿔대에서는 아래쪽 원을 가리킵니다(위쪽 원은 ‘윗면’이라고 부릅니다). |
| 부피 | 입체도형이 차지하는 공간의 크기를 수로 나타낸 것입니다. ‘한 모서리가 1 cm인 정육면체(1 cm³)가 몇 개 들어가는가’로 잽니다. |
| 닮음 | 모양이 같고 크기만 다른 관계입니다. 공식 2에서 ‘큰 원뿔의 높이’를 구할 때, 반지름의 비와 높이의 비가 같다는 것을 씁니다. |
| 뿔 | 원뿔이나 각뿔처럼 밑면에서 꼭짓점을 향해 뾰족해지는 입체도형을 통틀어 이르는 말입니다. 뿔의 부피에는 공통으로 ‘밑넓이 × 높이 ÷ 3’의 ‘÷ 3’이 나오며, 원뿔대 공식의 ‘÷ 3’도 여기서 왔습니다. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘뜻을 알고’ 쓸 수 있도록, 먼저 알아 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
| 원의 넓이와 원주율(초등학교 6학년, 11~12세) |
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| 부피의 뜻과 단위(초등학교 6학년, 11~12세) |
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| 거듭제곱과 지수(중학교 1학년, 12~13세) |
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| 원기둥·원뿔의 부피(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 도형의 닮음(중학교 2학년, 13~14세) |
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Excel로 계산하는 방법
| 윗면의 반지름 r | 15 |
| 밑면의 반지름 R | 10 |
| 높이 h | 25 |
| 원뿔대의 부피 | =(B1^2+B1*B2+B2^2)*PI()*B3/3 |
| 큰 원뿔의 밑면의 반지름 | 2 |
| 큰 원뿔의 높이 | 6 |
| 작은 원뿔의 밑면의 반지름 | 1 |
| 작은 원뿔의 높이 | 3 |
| 큰 원뿔의 부피 | =B1^2*PI()*B2/3 |
| 작은 원뿔의 부피 | =B3^2*PI()*B4/3 |
| 원뿔대의 부피 | =B5-B6 |
| cm³로 나타낸 부피 | 12435.47 |
| L로 나타낸 부피 | =B1/1000 |
수식 안의 ‘B1’ ‘B2’는 ‘그 셀에 들어 있는 수를 쓴다’는 뜻이고, ‘*’는 곱셈, ‘/’는 나눗셈, ‘^2’는 제곱, ‘PI()’는 원주율(3.14159…)을 나타내는 Excel 함수입니다.
예를 들어 첫 번째 표라면 B4에 약 12435.47이 표시됩니다(cm로 입력했으므로 cm³). 두 번째 표는 B7에 약 21.99, 세 번째 표는 B2에 약 12.44가 나옵니다. 입력 칸의 수를 자신의 길이로 바꾸기만 하면 됩니다.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
| 윗면의 반지름 r | 15 |
| 밑면의 반지름 R | 10 |
| 높이 h | 25 |
| 원뿔대의 부피 | =(B1^2+B1*B2+B2^2)*PI()*B3/3 |
| 큰 원뿔의 밑면의 반지름 | 2 |
| 큰 원뿔의 높이 | 6 |
| 작은 원뿔의 밑면의 반지름 | 1 |
| 작은 원뿔의 높이 | 3 |
| 큰 원뿔의 부피 | =B1^2*PI()*B2/3 |
| 작은 원뿔의 부피 | =B3^2*PI()*B4/3 |
| 원뿔대의 부피 | =B5-B6 |
| cm³로 나타낸 부피 | 12435.47 |
| L로 나타낸 부피 | =B1/1000 |
Python으로 계산하는 방법
import math
radius_top = 15 # 윗면인 원의 반지름
radius_bottom = 10 # 밑면인 원의 반지름
height = 25 # 높이(반지름과 같은 단위로)
volume = (radius_top**2 + radius_top*radius_bottom + radius_bottom**2) * math.pi * height / 3
liter = volume / 1000 # cm로 입력한 경우 L(리터)로 바꾼 부피
print(f"원뿔대의 부피: {volume} cm3")
print(f"L로 바꾸면: {liter} L")
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
V = (1/3)πh(r² + rR + R²)
V = \frac{1}{3}\pi h \left( r^{2} + rR + R^{2} \right)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mn>1</mn><mn>3</mn></mfrac>
<mi>π</mi>
<mi>h</mi>
<mo>(</mo>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<mi>r</mi>
<mi>R</mi>
<mo>+</mo>
<msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>)</mo>
</mrow>
</math>
V = (1/3) pi h (r^2 + r R + R^2)
Pi*h*(r^2 + r*R + R^2)/3
V := Pi*h*(r^2 + r*R + R^2)/3;
V = pi*h*(r^2 + r*R + R^2)/3;
V = (1/3)πh(r^2 + rR + R^2)
V = V₁ − V₂
V = V_{1} - V_{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>V</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>−</mo>
<msub><mi>V</mi><mn>2</mn></msub>
</mrow>
</math>
V = V_1 - V_2
v1 - v2
V := V1 - V2;
V = V1 - V2;
V = V_1 - V_2
V[L] = V[cm³] ÷ 1000
V_{\mathrm{L}} = V_{\mathrm{cm^3}} \div 1000
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>V</mi><mi mathvariant="normal">L</mi></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>V</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">cm</mi><mn>3</mn></msup></mrow></msub>
<mo>÷</mo>
<mn>1000</mn>
</mrow>
</math>
V_(L) = V_(cm^3) -: 1000
vCm3/1000
vL := vCm3/1000;
v_l = v_cm3/1000;
V(L) = V(cm³)/1000
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). 윗면의 반지름 15 cm, 밑면의 반지름 10 cm, 높이 25 cm인 원뿔대(양동이 같은 모양)가 있습니다. 다음 값을 각각 구하세요. 1. 이 원뿔대의 부피는 몇 cm³인가(공식 V = (1/3)πh(r² + rR + R²)을 쓴다) 2. 그 부피를 L(리터)로 바꾸면 얼마인가 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
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