6/2 · 원주율과 원의 넓이 더 깊이

끝이 없는 수, 원주율

옛날 사람들은 원주율을 어떻게 알아냈을까요? 반지름을 2배로 하면 넓이는? 같은 끈으로 가장 넓게 둘러싸는 모양은? 원에 숨은 생각을 따라가 봐요.

처음이라 어렵게 느껴지면 기본 버전부터 보세요.

  1. Q1원주율은 어떻게 알아냈을까?
  2. Q2반지름이 2배면?
  3. Q3같은 끈이면 원이 가장 넓어요
  4. Q4고리 모양의 넓이
  5. Q53, 3.1, 3.14 중 무엇을 쓸까?
  6. Q6그래서 어디에 쓸까?
  7. Q7이 생각은 어디까지 자랄까?
Q1 · 역사

원주율은 어떻게 알아냈을까?

약 2200년 전 아르키메데스는 원의 안과 밖에 정다각형을 그렸어요. 원주는 안쪽 다각형의 둘레보다 길고 바깥쪽 다각형의 둘레보다 짧아요. 변의 수를 늘릴수록 두 값이 원주에 가까워져요. 변의 수를 골라 보세요(지름 1일 때).

정다각형의 변의 수

끝없이 이어지는 수

원주율은 3.14159265358979…처럼 소수점 아래 숫자가 끝없이 이어지고 되풀이되지도 않아요. 그래서 계산할 때는 3.14처럼 어림한 값을 써요.

Q2 · 2배

반지름이 2배면?

반지름원주넓이
1 cm6.28 cm3.14 cm²
2 cm (2배)12.56 cm (2배)12.56 cm² (4배)
3 cm (3배)18.84 cm (3배)28.26 cm² (9배)
반지름 □배 → 원주 □배, 넓이 □ × □배

피자로 생각해 보면

지름 20 cm 피자와 지름 40 cm 피자. 지름은 2배지만 넓이는 4배라서, 큰 피자 한 판이 작은 피자 네 판만큼이에요.

Q3 · 가장 넓게

같은 끈이면 원이 가장 넓어요

31.4 cm 끈으로 여러 모양을 만들어 둘러싸 봐요. 어떤 모양이 가장 넓을까요?

모양 (둘레 31.4 cm)넓이
가로 11.7, 세로 4 직사각형약 46.8 cm²
한 변 7.85 cm 정사각형약 61.6 cm²
반지름 5 cm 원78.5 cm²

그래서 비눗방울은 둥글어요

같은 둘레(겉넓이)로 가장 넓게(많이) 감쌀 수 있는 모양이 원(공)이에요. 물방울, 비눗방울, 새 둥지가 둥근 데에는 이런 까닭도 있어요.

Q4 · 고리

고리 모양의 넓이

CD나 도넛처럼 가운데가 뚫린 고리 모양의 넓이는 큰 원 − 작은 원이에요.

큰 원 10 × 10 × 3.14 = 314
작은 원 4 × 4 × 3.14 = 50.24
고리 = 314 − 50.24 = 263.76 cm²

한 번에 계산하기

(10 × 10 − 4 × 4) × 3.14 = 84 × 3.14 = 263.76. 3.14를 한 번만 곱해서 계산이 쉬워요.

Q5 · 어림값

3, 3.1, 3.14 중 무엇을 쓸까?

반지름 10 cm인 원의 넓이를 원주율 값에 따라 계산하면:

원주율넓이쓰는 때
3300 cm²대략 어림할 때
3.1310 cm²문제에서 3.1을 줄 때
3.14314 cm²보통 계산
3.14159…314.159… cm²더 정확해야 할 때

문제가 정해 준 값을 써요

교과서와 시험 문제는 "원주율: 3.14" 또는 "3.1"처럼 쓸 값을 알려 줘요. 정해 준 값으로 계산해야 답이 맞아요.

Q6 · 쓰임

그래서 어디에 쓸까?

🚲 자전거 거리

지름 60 cm 바퀴가 100바퀴 돌면 60 × 3.14 × 100 = 18840 cm, 곧 약 188 m를 가요.

🏃 트랙의 곡선

운동장 트랙의 양 끝 반원 두 개는 원 하나와 같아요. 둘레를 구할 때 원주를 써요.

🍕 피자 고르기

지름이 2배인 피자는 넓이가 4배예요(Q2). 값을 넓이로 나눠 비교하면 어느 쪽이 싼지 알 수 있어요.

🌼 원형 화단

꽃밭 넓이(넓이)로 흙과 씨앗의 양, 둘레(원주)로 울타리 길이를 정해요.

Q7 · 확장 지도

이 생각은 어디까지 자랄까?

  1. 초6

    원기둥·원뿔·구

    원기둥의 옆면을 펼치면 가로가 원주인 직사각형이에요.

  2. 중1

    부채꼴

    부채꼴의 호의 길이와 넓이는 원주와 원의 넓이에 (중심각 ÷ 360)을 곱해요. 원주율을 π(파이)라는 기호로 써요.

  3. 중학교

    원기둥·구의 겉넓이와 부피

    구의 겉넓이 = 4 × π × 반지름 × 반지름처럼 원주율이 계속 나와요.

  4. 고등

    호도법과 삼각함수

    각의 크기를 원주율을 써서 나타내고, 원 위의 점의 움직임을 식으로 나타내요.

마무리

한 장으로 다시 보기

원주율은 안팎 정다각형 사이에 끼워 어림했어요
반지름 □배 → 원주 □배, 넓이 □ × □배
같은 끈이면 원이 가장 넓어요
고리 = 큰 원 − 작은 원
원주율은 문제가 정해 준 값으로

연습 문제로 확인해 보기 →