시침과 분침의 각도 구하는 법 — 6시 30분이 15도인 이유
딸깍에 이런 문제가 있어요. 6시 정각의 각도가 180도라면, 6시 30분에는 몇 도일까요?
6시 정각 → 180도 6시 30분 → ?
많은 분이 180도라고 답해요. 시침은 6에 그대로 있고 분침만 12에서 6으로 갔으니 겹치는 것 아닌가, 그러면 0도인가, 아니 180도인가. 다들 이 지점에서 헷갈려요.
답은 15도예요. 바늘 두 개가 각각 다른 속도로 동시에 움직인다는 것만 받아들이면 바로 풀려요.
바늘의 속도부터 세기
시계 한 바퀴는 360도예요. 두 바늘은 그 한 바퀴를 도는 데 걸리는 시간이 달라요.
분침 360 ÷ 60 = 분당 6도 시침 360 ÷ 720 = 분당 0.5도
대부분의 오답이 여기서 갈려요. 시침은 정각에만 딱딱 움직이지 않아요. 분침이 도는 동안 시침도 쉬지 않고 조금씩 가요. 30분이 지나면 시침은 숫자와 숫자 사이의 정확히 한가운데에 와 있어요.
딸깍에는 이 사실만으로 풀리는 문제도 있어요. 분침이 떨어져 나간 시계에서 시침이 6과 7의 한가운데를 가리키고 있다면, 지금은 6시 30분이에요.
6시 30분을 그려 보면
분침은 30분이니 6도 × 30 = 180도 자리, 즉 숫자 6이에요. 시침은 6시에서 출발해 30분치를 더 갔으니 180 + 0.5 × 30 = 195도예요.
둘의 차이는 195 − 180 = 15도. 두 바늘이 거의 같은 곳에 있는데도 딱 붙지 않는 건, 분침은 6에 정확히 멈춰 있고 시침은 그 6을 이미 지나쳤기 때문이에요.
공식 하나로 쓰면
H시 M분일 때 각 바늘의 각도는 이래요.
분침 = 6M 시침 = 30H + 0.5M 사잇각 = |30H - 5.5M| (180을 넘으면 360에서 뺀다)
30H는 정각의 시침 위치이고, 5.5M은 분침이 시침보다 1분에 5.5도씩 앞서 나간다는 뜻이에요. 시계 문제는 대부분 이 5.5라는 수 하나로 풀려요.
검산해 볼게요. 3시 30분이라면 |30 × 3 − 5.5 × 30| = |90 − 165| = 75도예요. 90도라고 답하기 쉬운 자리인데, 시침이 3을 지나 절반 갔으니 15도가 더 벌어져요.
같은 5.5도가 풀어 주는 다른 문제들
분침이 시침보다 분당 5.5도 빠르다는 것만 알면, 시계 문제 여러 개가 한꺼번에 풀려요.
두 바늘은 하루에 몇 번 겹칠까요? 겹친 상태에서 다시 겹치려면 분침이 시침을 정확히 한 바퀴 따라잡아야 해요. 360 ÷ 5.5 = 약 65.45분, 즉 65분 27초에 한 번씩이에요. 12시간은 720분이니 720 ÷ 65.45 = 11번, 하루면 22번이에요.
12시간에 12번이 아니라 11번이라는 게 이 문제의 함정이에요. 11시대에는 겹침이 없어요. 11시에서 12시 사이에 따라잡으려던 참에 이미 12시가 되어 버리거든요.
두 바늘이 정확히 반대 방향을 가리키는 정각은 하루에 몇 번일까요? 정각이면 M = 0이니 사잇각은 30H예요. 30H = 180이 되는 H는 6뿐이에요. 오전 6시와 오후 6시, 하루에 두 번이에요.
왜 시침을 잊게 될까
이 유형에서 사람들이 틀리는 건 계산 때문이 아니에요. 곱하기 두 번이면 끝나는 산수니까요. 틀리는 까닭은 머릿속 시계에서 시침이 정각마다 점프하는 모습으로 그려지기 때문이에요.
디지털 시계를 오래 보다 보면 시간은 "6시"라는 하나의 상태로 느껴져요. 6시 29분도 6시고 6시 59분도 6시예요. 그런데 아날로그 시계에서 6시 59분의 시침은 거의 7에 닿아 있어요. 숫자 표기는 한 칸씩 넘어가도 바늘은 쉬지 않고 흘러가요.
딸깍의 시계 문제들은 바로 이 틈을 노려요. 6시 정각 180도라는 첫 줄이 "시침은 6에 고정"이라는 가설을 심어 두고, 30분을 더하는 순간 그 가설이 무너져요. 무너진 자리에서 시침도 움직인다는 사실을 다시 발견하게 하려는 거예요.
공식은 외우지 않아도 돼요. 바늘 두 개가 각각 분당 6도와 0.5도로 동시에 돈다는 그림 하나만 있으면, 나머지는 그 자리에서 계산할 수 있어요.