철판을 비롯해 비철금속, 목재 등 단일 물체의 중량을 산출하기위해서는 해당물체의 부피와 비중만 알면 쉽게 계산할 수 있습니다.
중량을 산출하는 공식(단중 공식)은 부피 x 비중인데요. 철판을 예로들어 보겠습니다.
철판의 중량산출공식 [단위: mm]
: 가로 x 세로 x 높이 x 철의 비중(7.85) / 1,000,000
부피(체적)계산식이 가로 x 세로 x 높이이므로, 쉽게말해 '부피 x 비중 / 백만'인데요. 여기서 백만은 상수입니다.
즉, 비중과 상수가 무엇인지만 알면 쉽게 이해할 수 있겠죠? 오늘은 중량계산식에서 비중과 상수의 의미에 대해 알아보겠습니다.
비중이란?
비중이란 사전적인 의미로 "어떤 온도에서 어떤 물질의 밀도를 표준물질의 밀도로 나눈 값"을 의미합니다.
비교대상의 기준이되는 표준물질은 4℃의 물인데요. 물은 4℃에서 밀도가 "0.999973g/cm3"입니다. 따라서 반올림해서 물의 밀도는 1이라고 많이 사용되며, 기준값이 됩니다.
▲ 물의 밀도를 알았으니 위 수족관에 들어있는 물의 중량도 구할 수 있습니다!
위에서 설명한 물의 밀도 '1g/cm3'에서 단위만 살짝 바꿔보겠습니다. 보통 기업에서는 제품의 중량은 킬로그램을, 사이즈는 밀리미터 단위를 많이 사용하니까요. 그럼 그램(g)을 킬로그램(kg)으로, 센치미터(cm3)를 밀리미터(mm3)로 바꿔봅시다.
물의밀도 1g/cm3에서 세제곱센치미터는 아래와 같은 방식으로 바꿀수있습니다.
1g/cm3 = 1g/(1cm x 1cm x 1cm)
여기서 1그램은 0.001kg이고 1cm는 10mm이므로
= 0.001kg/(10mm x 10mm x 10mm)
= 0.001kg/1000mm3
= 0.000001kg/mm3
크게 어렵지 않죠? 물은 1mm3당 0.000001kg입니다.
그런데 소수점이 너무많아 계산하기도 번거롭고 외우기도 쉽지않습니다. 따라서 사람들은 쉽게 계산하기위해 상수를 대입시킵니다.
0.000001kg/mm3 = 1kg/mm3 ÷ 1,000,000
1kg/mm3 나누기 백만, 외우기도 쉽고 간단해졌죠? 여기서 백만이 상수가 되는 것입니다.
즉 다시말해 상수란 길이의 단위와 무게의 단위를 변환하는 과정에서 기억하기 쉽게 임의로 만든것이라고 이해하면 쉽겠죠?
자, 그럼 비중과 상수가 무엇인지 알았으니, 이번에는 철의 비중인 7.85는 어디에서 나온건지 알아보겠습니다.
그리 어렵진 않습니다. 같은 부피일 경우 철은 물보다 7.85배 무겁다는 것입니다.
비철금속이나 목재도 동일합니다. 해당 물체의 비중만큼 물보다 무거운지 혹은 더 가벼운지를 나타내는 것이죠. 따라서 비중에는 단위라는 것이 없습니다. 굳이 있다면 "배"라고나 할까요?
▲ 무거워보이는 위 금속도 제품의 사이즈와 비중만 알면 쉽게 중량을 산출해낼 수 있겠죠?
비철금속의 비중은 아래 포스팅에서 확인할 수 있습니다.
