Как собрать зеркальный кубик 3х3. Как собрать кубик рубика с зеркальной поверхностью

Интеллект человека нуждается в постоянных тренировках ничуть не меньше, чем тело в физических нагрузках. Лучший способ развивать, расширять способности этого качества психики - разгадывать кроссворды и решать головоломки, самой известной из которых, конечно, является кубик Рубика. Однако далеко не всем удаётся его собрать. Справиться с этой задачей поможет знание схем и формул решения сборки этой замысловатой игрушки.

Что представляет собой игрушка-головоломка

Механический куб из пластмассы, внешние грани которого состоят из малых кубиков. Размер игрушки определяется количеством малых элементов:

2 х 2;
3 х 3 (первоначальная версия кубика Рубика была именно 3 х 3);
4 х 4;
5 х 5;
6 х 6;
7 х 7;
8 х 8;
9 х 9;
10 х 10;
11 х 11;
13 х 13;
17 х 17.

Любой из малых кубов может вращаться в три стороны по осям, представленным в виде выступов фрагмента одного из трёх цилиндров большого куба. Так конструкция имеет возможность свободно вращаться, но при этом малые детали не выпадают, а держатся друг за друга.

Каждая грань игрушки включает 9 элементов, окрашенных в один из шести цветов, находящиеся друг напротив друга попарно. Классической комбинацией оттенков является:

красный напротив оранжевого;
белый напротив жёлтого;
синий напротив зелёного.

Однако современные версии могут быть окрашены в другие сочетания.

Сегодня можно встретить кубики Рубика разного цвета и форм

Это интересно. Кубик Рубика существует даже в версии для слепых. Там вместо цветовых квадратов есть рельефная поверхность.

Цель сборки головоломки состоит в упорядочивании малых квадратов так, чтобы они образовали грань большого куба одного цвета.

История появления

Идея создания принадлежит венгерскому архитектору Эрне Рубику, который, на самом деле, создавал не игрушку, а наглядное пособие для своих студентов. Таким интересным способом находчивый преподаватель планировал объяснить теорию математических групп (алгебраических структур). Случилось это в 1974 году, а уже через год изобретение было запатентовано как игрушка-головоломка - настолько прикипели душой будущие архитекторы (и не только они) к замысловатому и яркому пособию.

Выпуск первой серии головоломки был приурочен к новому 1978 году, но в мир игрушка вышла благодаря предпринимателям Тибору Лакзи и Тому Кремеру.

Это интересно. С момента появления кубика Рубика («магического куба», «волшебного куба») было продано около 350 миллионов экземпляров по всему миру, что ставит головоломку на первое место по популярности среди игрушек. Не говоря уже о десятках компьютерных игр, основанных на таком принципе сборки.

Кубик Рубика - это знаковая игрушка для многих поколений

В 80-е годы с кубиком Рубика познакомились жители СССР, а в 1982 в Венгрии был организован первый чемпионат мира по сборке головоломки на скорость - спидкубинг. Тогда лучший результат составил 22,95 секунды (для сравнения: в 2017 году установлен новый мировой рекорд: 4,69 секунды).

Это интересно. Любители собирать разноцветную головоломку настолько привязаны к игрушке, что одних соревнований по сборке на скорость им оказывается мало. Поэтому в последние годы появились чемпионаты по решению головоломки с закрытыми глазами, одной рукой, ногами.

Что такое формулы для кубика Рубика

Собрать волшебный куб - это значит составить все маленькие детали так, чтобы получилась целая грань одного цвета, нужно воспользоваться алгоритмом Бога. Этот термин обозначает набор из минимума действий, которые позволят разрешить головоломку, имеющую конечное число ходов и комбинаций.

Это интересно. Кроме кубика Рубика, алгоритм Бога применяется к таким головоломкам, как пирамидка Мефферта, Такен, Ханойская башня и др.

Поскольку магический куб Рубика был создан как математическое пособие, то его сборка раскладывается по формулам.

Сборка кубика Рубика основывается на использовании специальных формул

Важные определения

Для того чтобы научиться понимать схемы решения головоломки, необходимо познакомиться с названиями её частей.

Углом называется сочетание трёх цветов. В кубике 3 х 3 их будет 3, в версии 4 х 4 – 4 и т.д. В игрушке 12 углов.
Ребром обозначают два цвета. Их в кубике 8 штук.
Центр содержит один цвет. Всего их 6.
Грани, как уже было сказано, это одновременно вращающиеся элементы головоломки. Ещё они называются «слоями» или «ломтиками».

Значения в формулах

Следует отметить, что формулы по сборке составлены на латинице - именно такие схемы широко представлены в различных руководствах по работе с головоломкой. Но есть и русифицированные версии. В перечне ниже даны оба варианта.

Фронтальная грань (фронт или фасад) – это передняя грань, которая находится цветом к нам [Ф] (или F - front).
Задняя грань - это грань, которая находится центром от нас [З] (или B - back).
Правая Грань - грань, что находится справа [П] (или R - right).
Левая Грань - грань, которая находится слева [Л] (или L - left).
Нижняя Грань - грань, которая находится внизу [Н] (или D - down).
Верхняя Грань - грань, которая находится вверху [В] (или U - up).

Фотогалерея: части кубика Рубика и их определения

Для разъяснения обозначений в формулах используем русскую версию - так будет понятнее новичкам, но для тех, кто захочет перейти на профессиональный уровень спидкубинга без международной системы обозначений на английском языке не обойтись.

Это интересно. Международная система обозначения принята Всемирной ассоциацией кубика (World Cube Association, WCA).

Центральные кубики обозначены в формулах одной строчной буквой - ф, т, п, л, в, н.
Угловые - тремя буквами по наименованию граней, например, фпв, флни т. д.
Прописными буквами Ф, Т, П, Л, В, Н обозначаются элементарные операции поворота соответствующей грани (слоя, ломтика) куба на 90° по часовой стрелке.
Обозначения Ф", Т", П", Л", В", Н" соответствуют повороту граней на 90° против часовой стрелки.
Обозначения Ф 2 , П 2 и т. д. говорят о двойном повороте соответствующей грани (Ф 2 = ФФ).
Буквой С обозначают поворот среднего слоя. Подстрочный индекс показывает, со стороны какой грани следует смотреть, чтобы проделать этот поворот. Например, С П - со стороны правой грани, С Н - со стороны нижней, С" Л - со стороны левой, против часовой стрелки и т. д. Понятно, что С Н =С" В, С П =С" Л и т. п.
Буква О - поворот (оборот) всего куба вокруг своей оси. О Ф - со стороны фасадной грани по часовой стрелке и т. д.

Запись процесса (Ф" П") Н 2 (ПФ) означает: повернуть фасадную грань против часовой стрелки на 90°, то же - правую грань, повернуть нижнюю грань дважды (то есть на 180°), повернуть правую грань на 90° по часовой стрелке, повернуть фасадную грань на 90° по часовой стрелке.
Неизвестен
http://dedfoma.ru/kubikrubika/kak-sobrat-kubik-rubika-3x3x3.htm

Новичкам важно научиться понимать формулы

Как правило, в инструкциях по сборке головоломки в классических цветах рекомендуется держать головоломку жёлтым центром вверх. Это совет особенно важен для новичков.

Это интересно. Есть сайты, визуализирующие формулы. Причём скорость процесса сборки можно устанавливать самостоятельно. Например, alg.cubing.net

Как решить головоломку Рубика

Существует два типа схем:

для новичков;
для профессионалов.

Их отличие в сложности формул, а также скорости сборки. Для новичков, конечно, будут более полезны соответствующие их уровню владения головоломкой инструкции. Но и они, потренировавшись, через время смогут складывать игрушку за 2–3 минуты.

Как собрать стандартный куб 3 х 3

Начнём со сборки классического 3 х 3 кубика Рубика с помощью схемы из 7 шагов.

Классической версией головоломки является кубик Рубика 3 х 3

Это интересно. Обратный процесс, применяемый для решения тех или иных неправильно расположенных кубиков, представляет собой обратную последовательность действия, описанного формулой. То есть формулу необходимо прочитать справа налево, а вращать слои против часовой стрелки, если было указано прямое перемещение, и наоборот: прямое, если описано противоположное.

Пошаговая инструкция сборки

Начинаем со сборки креста верхней грани. Нужный кубик опускаем вниз, повернув соответствующую боковую грань (П, Т, Л)и выводим на фасадную грань операцией Н, Н" или Н 2 . Заканчиваем этап выведения зеркальным поворотом (обратным) той же боковой грани, восстанавливающим первоначальное положение затронутого рёберного кубика верхнего слоя. После этого проводим операцию а) или б) первого этапа. В случае а) кубик вышел на фасадную грань так, что цвет его передней грани совпадает с цветом фасада. В случае б) кубик надо не только переместить наверх, но и развернуть его, чтобы он был правильно сориентирован, став на своё место.
Собираем крест верхней линии
Отыскивается нужный угловой кубик (имеющий цвета граней Ф, В, Л) и тем же приёмом, который описан для первого этапа, выводится в левый угол избранной фасадной грани (или жёлтой). Здесь могут быть три случая ориентации этого кубика. Сравниваем свой случай с рисунком и применяем одну из операций второго этапа а, били в. Точками на схеме отмечено место, на которое должен стать нужный кубик. Отыскиваем на кубе остальные три угловых кубика и повторяем описанный приём для перемещения их на свои места верхней грани. Результат: верхний слой подобран. Первые два этапа почти ни у кого не вызывают затруднений: довольно легко можно следить за своими действиями, так как все внимание обращено на один слой, а что делается в двух оставшихся - совсем неважно.
Подбираем верхний слой
Наша цель: отыскать нужный кубик и сначала вывести вниз на фасадную грань. Если он внизу - простым поворотом нижней грани до совпадения с цветом фасада, а если он в среднем слое, то его нужно сначала опустить вниз любой из операций а)или б), а потом совместить по цвету с цветом фасадной грани и проделать операцию третьего этапа а) или б). Результат: собрано два слоя. Приведённые здесь формулы являются зеркальными в полном смысле этого слова. Наглядно увидеть это можно, если поставить справа или слева от кубика зеркало (ребром к себе) и проделать любую из формул, в зеркале: увидим вторую формулу. То есть операции с фасадной, нижней, верхней (здесь не участвует), и тыльной (тоже не участвует) гранями меняют знак на противоположный: было по часовой стрелке, стало против часовой, и наоборот. А левая грань меняется с правой, и, соответственно, меняет направление поворота на противоположное.
Отыскиваем нужный кубик и выводим его вниз на фасадную грань
К цели приводят операции, перемещающие бортовые кубики одной грани, не нарушающие в конечном счёте порядка в собранных слоях. Один из процессов, позволяющий подобрать все бортовые грани, дан на рисунке. Там же показано и что происходит при этом с другими кубиками грани. Повторяя процесс, выбрав другую фасадную грань, можно поставить на место все четыре кубика. Результат: рёберные детали стоят на своих местах, но два из них, или даже все четыре, могут быть неверно ориентированы. Важно: прежде чем приступить к выполнению этой формулы, смотрим, какие кубики уже стоят на своих местах - они могут быть неправильно ориентированы. Если ни одного или один, то пробуем повернуть верхнюю грань так, чтобы два, находящиеся на двух соседних боковых гранях (фв+пв, пв+тв, тв+лв, лв+фв), встали на свои места, после этого ориентируем куб так, как показано на рисунке, и выполняем приведённую на этом этапе формулу. Если не получается поворотом верхней грани совместить детали, принадлежащие соседним граням, то выполняем формулу при любом положении кубиков верхней грани один раз и пробуем ещё раз поворотом верхней грани поставить на свои места 2 детали, находящиеся на двух соседних боковых гранях.
Важно проверить ориентацию кубиков на этом этапе
Учитываем, что разворачиваемый кубик должен быть на правой грани, на рисунке он помечен стрелками (кубик пв). На рисунках а, б,и в представлены возможные случаи расположения неверно ориентированных кубиков (помечены точками). Используя формулу в случае а), выполняем промежуточный поворот В", чтобы вывести второй кубик на правую грань, и завершающий поворот В, который вернёт верхнюю грань в исходное положение, в случае б) промежуточный поворот В 2 и завершающий тоже В 2 , а в случае в) промежуточный поворот В нужно выполнять три раза, после переворота каждого кубика и завершить также поворотом В. Многих смущает то, что после первой части процесса (ПС Н) 4 нужный кубик разворачивается как надо, но порядок в собранных слоях нарушается. Это сбивает с толку и некоторых заставляет бросить на полпути почти собранный куб. Выполнив промежуточный поворот, не обращая внимания на «поломку» нижних слоёв, выполняем операции (ПС Н) 4 со вторым кубиком (вторая часть процесса), и всё становится на свои места. Результат: собран крест.
Результатом этого этапа будет собранный крест
Углы последней грани ставим на свои места, используя 8-ходовый процесс, удобный для запоминания,- прямой, переставляющий три угловых детали в направлении по часовой стрелке, и обратный, переставляющий три кубика в направлении против часовой стрелки. После пятого этапа, как правило, хотя бы один кубик да сядет на своё место, пусть и неправильно ориентированно. (Если после пятого этапа ни один из угловых кубиков не сел на своё место, то применяем любой из двух процессов для любых трёх кубиков, после этого точно один кубик будет на своём месте.). Результат: все угловые кубики заняли свои места, но два из них (а может, и четыре) могут быть ориентированы неправильно.
Угловые кубики сидят на своих местах
Многократно повторяем последовательность поворотов ПФ"П"Ф. Поворачиваем куб так, чтобы кубик, который хотим развернуть, был в правом верхнем углу фасада. 8-ходовый процесс (2 х 4 хода) повернёт его на 1 / 3 оборота по часовой стрелке. Если при этом кубик ещё не сориентировался, повторяем 8-ходовку ещё раз (в формуле это отражено индексом «N»). Не обращаем внимания на то, что нижние слои при этом придут в беспорядок. На рисунке показаны четыре случая расположения неправильно ориентированных кубиков (они помечены точками). В случае а) требуется промежуточный поворот В и завершающий В", в случае б) - промежуточный и завершающий поворот В 2 , в случае в)- поворот В выполняется после разворота каждого кубика до правильной ориентации, а завершающий В 2 , в случае г) - промежуточный поворот В также выполняется после разворота каждого кубика до правильной ориентации, и завершающим в этом случае тоже будет поворот В. Результат: последняя грань собрана.
Возможные ошибки показаны точками

Формулы для исправления располжения кубиков могут быть показаны так.

Формулы для исправления неправильно ориентированных кубиков на последнем этапе

Суть метода Джессики Фридрих

Способов сборки головоломки существует несколько, но одним из самых запоминающихся является вариант, разработанный Джессикой Фридрих - профессором университета в Бингемтоне (штат Нью-Йорк), занимающейся разработки методик скрытия данных в цифровых изображениях. Ещё будучи подростком, Джессика настолько увлеклась кубиком, что 1982 году стала чемпионкой мира по спидкубингу и впоследствии не оставила своего хобби, разработав формулы для быстрой сборки «магического куба». Один из самых популярных вариантов складывания куба называется CFOP - по первым буквам четырёх шагов сборки.

Инструкция:

Собираем крест на верхней грани, который составлен из кубиков на рёбрах нижней грани. Этот этап называется Cross - крест.
Собираем нижний и средний слои, то есть грань, на которой расположен крест, и промежуточный слой, состоящий из четырёх боковых деталей. Название этого шага F2L (First two layers) – первые два слоя.
Собираем оставшуюся грань, не обращая внимания на то, что не все детали на своих местах. Этап носит название OLL (Orient the last layer), что переводится как «ориентация последнего слоя».
Последний уровень - PLL (Permute the last layer) - заключается в правильной расстановке кубиков верхнего слоя.

Видеоинструкции по методу Фридрих

Способ, который был предложен Джессикой Фридрих, настолько понравился спидкуберам, что наиболее продвинутые любители разрабатывают собственные методики по ускорению сборки каждого из этапов, предложенных автором.

Видео: ускорение сборки креста

Видео: собираем первые два слоя

Видео: работаем с последним слоем

Видео: последний уровень сборки по Фридрих

2 х 2

Кубик Рубика 2 х 2 или мини-кубик Рубика также складывается послойно, начиная с нижнего уровня.

Мини-кубик - это облегчённая версия классической головоломки

Инструкция для начинающих по лёгкой сборке

Собираем нижний слой так, чтобы цвета четырёх последних кубиков совпали, а оставшиеся два цвета были такими же, как и цвета соседних деталей.
Приступаем к упорядочиванию верхнего слоя. Обращаем внимание, что на данном этапе цель не совместить цвета, а поставить кубики по местам. Начинаем с определения цвета верха. Здесь всё просто: это будет тот цвет, который не появился в нижнем слое. Вращаем любой из верхних кубиков так, чтобы он попал в положение, когда пересекаются три цвета элемента. Зафиксировав угол, располагаем элементы оставшихся. Используем для этого две формулы: одна для изменения диагональных кубиков, другая - для соседних.
Завершаем верхний слой. Все операции проводим попарно: вращаем один угол, а затем другой, но в противоположном направлении (например, первый по часовой стрелке, второй - против). Можно работать сразу с тремя углами, но в этом случае комбинация будет только одна: либо по часовой, либо против часовой стрелки. Между вращениями углов, поворачиваем верхнюю грань, чтобы отрабатываемый угол оказался в правом верхнем углу. Если работаем с тремя углами, то правильно ориентированный из них ставим сзади слева.

Формулы для вращения углов:

(ВФПВ · П"В"Ф")² (5);
В²Ф·В²Ф"·В"Ф·В"Ф"(6);
ФВФ² · ЛФЛ² · ВЛВ² (7).

Для поворота сразу трёх углов:

(ФВПВ"П"Ф"В")² (8);
ФВ·Ф"В·ФВ²·Ф"В² (9);
В²Л"В"Л²Ф"Л"Ф²В"Ф" (10).

Фотогалерея: сборка кубика 2 х 2

Видео: метод Фридрих для кубика 2 х 2

Собираем самые сложные версии кубика

К таким относятся игрушки с количеством деталей от 4 х 4 и вплоть до 17 х 17.

Модели кубика на много элементов обычно имеют скруглённые углы для удобства манипуляций с игрушкой

как собрать зеркальный кубик рубика формулы

Expert F2L (Expert First Two Layers) – это, если гласить обычным языком, тот же F2L, но любая пара рассматривается с различных сторон и с различными доворотами верхнего слоя. Таким макаром, выходит еще больше разных ситуаций, чем 41 (как в ординарном F2L). Преимущество заключается в том, что используя методы из Expert F2L, вы сокращаете количество перехватов кубика в руках, тем сокращая время сборки, хотя касательно многих ситуаций считается, что выгодней сделать перехват и выполнить обычный метод, по этому поводу существует огромное количество споров посреди спидкуберов.

Mirror Blocks. Зеркальный кубик. 1-й, 2-й и 3-й этапы

OPF2L (Orientation-Preserving F2L) – один из методов форсирования OLL Skip"а, представляющий из себя последнюю F2L пару, но со всеми остальными нацеленными ребрами и углами на верхнем слое, что существенно упрощает определение. Методы, выставленные ниже, позволяют решать эту самую последнюю пару, при всем этом сохраняя нужную ориентацию частей топ-слоя, что бы сохранить OLL Skip оставляя PLL. OPF2L (OPLS) включает 29 ситуаций (14 ситуаций F2L справа 14 зеркальных слева 1 ситуация не имеющая зеркала).

VHF2L (Vandenbergh-Harris First 2 Layers) состоит из нескольких ситуаций ZBF2L (Zborowski-Bruchem First 2 Layers). Целью данной техники является ориентировать все ребра последнего слоя сразу с решением последней пары одним методом. Полный способ ZBF2L (ZBLS) состоит 302 ситуаций, включая зеркальные случаи. VHF2L – это 1-ые 32 ситуации, состоящие из «трехходовки» и готовой «пары», как с правой стороны, так и отзеркаленные влево – в сумме 32 кейса.

WV (Winter Variation) – техника форсирования OLL Skip"а, которая решает последнюю пару сразу с ориентацией угловых частей верхнего слоя. При всем этом все ребра верхнего слоя должны быть верно нацелены. WV – это, на самом деле, часть RLS.

SV (Summer Variation), как можно додуматься из наименования, это некоторое противопоставление Winter Variation, но сущность такая же. У нас есть последняя пара - трехходовка, при всем этом все ребра нацелены так, что если мы решим ее стандартным обычным образом - R U R", то получим «крестовой OLL». Но если мы возьмем во внимание ориентацию ребер и применим соответственный метод из этой базы, то пропуская OLL, сходу выйдем на PLL.

COLL (Corners and Orientation of the Last Layer) – это техника для куба 3х3 которая решает (ориентирует и пермутирует) углы последнего слоя для «крестовых» OLL, оставляя в качестве завершающего шага сборки куба, только пермутацию ребер. На самом деле, COLL является частью OLLCP (Orientation of Last Layer and Corner Permutation) и содержит в себе 7 случаев OLL, где все 4 реберных элемента верхнего слоя нацелены. COLL имеет 40 ситуаций – по 6 ситуаций на любой из 7 OLL, не считая «двойных глаз», где их 4.

OH COLL (Corners and Orientation of the Last Layer) – методы COLL для одной руки. Методы для спидкубинга для продвинутых методик сборки кубика Рубика одной рукою (ОХ).

OLC (Orientation of the Last Corner) – техника решения последней пары наряду с OLL за один метод в случае, когда мы имеем угловой элемент последней пары, расположенный белоснежным цветом ввысь, при всем этом на верхней шапке все реберные элементы нацелены.

OLE (Orientation of the Last Edge) – еще одна техника форсирования OLL Skip"a, при условии, что мы имеем последнюю пару с углом (верно нацелен на собственном месте в собственном слоте) и ребром (в верхнем слое), и направленные ребра верхнего слоя.

Тезисы

Забирая дочку-первоклашку из школы, я встретила знакомую девочку-второклассницу, которая крутила в руках интересную головоломку - как кубик Рубика, только не цветную, а какую-то зеркальную, необычной формы. Владелица игрушки, заметив наше удивление, с удовольствием начала демонстрировать чудеса перемещения деталей куба.

Это было чем-то фантастическим - торчащие в разные стороны грани меньше чем за минуту превратились в идеальный кубик. Научиться собирать такой пазл стало делом чести, и мы с дочкой полностью погрузились в мир головоломок.

Зеркальный кубик

Зеркальный кубик Shengshou Mirror Blocks

В отличие от прародителя, у этого кубика все детали одного зеркального цвета, но разных размеров. При вращении головоломка принимает хаотичный вид и теряет кубическую форму, из-за чего процесс сборки усложняется, кажется, что собрать изначальную форму уже невозможно. Но на самом деле собирается он так же, как кубик Рубика 3х3, просто нужно ориентироваться не по цветам, а по форме. На мой взгляд, самую удобную методику сборки придумал А. Ким.

Электронный кубик

Futuro Cube от компании Princip Interactive

Англичанин Эндрю Фентем придумал куб, в котором грани совсем не двигаются. На их поверхности есть чувствительные к прикосновениям датчики, которые реагируют на имитацию вращения, а встроенные светодиоды меняют цвета.

Кубик из игральных костей

Еще одна оригинальная вариация - кубик, составленный из игральных костей одного цвета. Принцип вращения сохранен, разница с классической головоломкой заключается только в отсутствии цветов, но, согласитесь, выглядит стильно. Собрать такой можно самостоятельно: понадобятся 108 магнитов, 27 кубиков-костей, дрель, отвертка и пара зажимов. Инструкцию можно найти в интернете.

Кубик Рубика для слепых

Кубик с разнотекстурными гранями Rubik’s Touch Cube

Такой кубик больше напоминает игрушку для ребенка и может использоваться в качестве развития в раннем возрасте. Каждая грань выполнена с использованием разных материалов и выступающих элементов - детям такой массаж для рук пойдет на пользу.

Пирамиды

Хоть они и не являются модификацией кубика Рубика, но цель их схожа -у треугольника нужно собрать грани одинакового цвета. Такая пирамидка собирается намного проще - сначала складываем трилистник, а потом просто подборкой ставятся на место остальные грани.

Мегаминкс

Популярная головоломка в форме додекаэдра. В нем 12 граней, 62 движущихся наружных элемента (50 смежных между собой меняют положение, а 12 центральных пятиугольников на каждой из сторон вращаются только вокруг себя). Головоломка для продвинутого уровня, будет интересна не только детям, но и взрослым.

Зеркальный куб представляет собой интересную головоломку, для решения которой потребуются те же алгоритмы, формулы и инструкции, что и для обычного кубика Рубика. Обладая тремя рядами по три элемента в каждом, такой вид головоломки имеет сдвинутый центр вращения, из-за которого решение подобной задачи становится ещё более интересным. Для тех, кто интересуется, как собрать зеркальный кубик рубика, стоит ознакомиться со сборкой цветного кубика классической модели.

Как собрать кубик Рубика с зеркальной поверхностью

Обладая разной величины блоков, зеркальный кубик может несколько запутать новичка своими выступающими частями, умением измененять форму, которая преобразуется в процессе сборки. Этот кубик состоит из 26 элементов, которые можно разделить на большие, средние и маленькие. На первом этапе сборки советуется собрать крест на нижней стороне. Ищется ребро с параллелепипедом самого большого размера и его грань вращают вправо, чтобы она осталась внизу. Затем её нужно переместить против часовой стрелки, чтобы нужный прямоугольник оказался в центре. После этого вращают верхнюю грань два раза для расположения рёбра сверху.

Для расставления углов следует повернуть правую и нижнюю части по направлению против часовой стрелки, затем ещё раз повторить проделанные действия.

Для сборки середины кубик необходимо держать нерешённой гранью вверх. На ней ищут большой прямоугольник и перемещают в угол. Верхняя и правая стороны поворачиваются по часовой стрелке, затем верхнюю и правую ведут поочерёдного в противоположном направлении. После этого верхнюю и переднюю направляют против часовой стрелки, затем верх и перед кубика - по стрелке часов.

Польза времяпровождения

Механическая головоломка, приобретавшая славу во всём мире, приносит не только радость и удовольствие от процесса, но и обладает полезными функциями.

Она способна:

Развить память;

Влиять на развитие мелкой моторики рук;

Улучшать пространственное воображение;

Развивать логику.

Такое времяпровождение делает человека более сообразительным, формирует усидчивость и стремление к победе, учит принимать правильные решения за оптимально короткий промежуток времени.

Всем привет!

Сегодня наша статья посвящена всем любителям головоломок. Решение задач, кроссвордов, ребусов, загадок и пр. всегда привлекало людей от мала до велика. И это не только забавное времяпрепровождение, но и польза для ума, развития логического мышления.

Головоломки бывают как нарисованные в каком-либо издании, так и сделанные в виде предметов, часто игрушек. Одной из таких является знаменитый в 20 веке Кубик Рубика.

Наверняка еще остались поклонники этой головоломки. А может, кто, прочитав эту статью и сам захочет познакомиться с этой уже можно сказать старинной игрушкой-головоломкой.

Ку́бик Ру́бика (иногда ошибочно - кубик-рубик; первоначально был известен как «магический кубик», венг. bűvös kocka) - механическая головоломка, изобретённая в 1974 году (и запатентованная в 1975 году) венгерским скульптором и преподавателем архитектуры Эрнё Рубиком. Из Википедии .

В середине 70-х годов прошлого века венгерский преподаватель Эрне Рубик, что-бы как-то помочь усвоить своим студентам некоторые математические особенности и понять трехмерные объекты более наглядно, смастерил несколько деревянных кубиков и раскрасил их в шесть цветов.

Потом оказалось, что сложить из них целый куб с одинаковыми по цвету сторонами, задача довольно сложная. Эрне Рубик бился месяц, пока не достиг результата. И вот, 30 января 1975 года он получил патент на свое изобретение под названием «Магический кубик».

Однако это название сохранилось только в немецком, португальском, китайском и, естественно, венгерском языках. Во всех остальных странах, в том числе и у нас, его называют Кубик Рубика.

В свое время эта головоломка была хитом продаж. По всему миру было продано в 80-90 гг. только, более 350 млн. штук

Что такое кубик Рубика

Что же представляет из себя эта головоломка. Внешне это пластмассовый куб. Сейчас он выходит в различных размерах, причем популярным считается 4х4х4. Первоначально же он был изготовлен в формате 3х3х3. Это куб (3х3х3) выглядит как 26 маленьких кубиков с 54 цветными гранями, которые и составляют один большой куб.

Грани куба вращаются вокруг его трех внутренних осей. Поворотами граней цветные квадраты переупорядочиваются множеством самых различных способов. Задача – собрать цвета всех граней одинаково.

Различных комбинаций очень много. Для примера, кубик размером 3х3х3 имеет следующее число комбинаций:

(8! × 38−1) × (12! × 212−1)/2 = 43 252 003 274 489 856 000.

Как только эта головоломка завоевала популярность, математики всего мира, да и не только, поставили целью найти такое количество комбинаций, которое было бы наименьшим при его сборке.

В 2010 году несколько математиков из разных уголков планеты доказали, что каждая конфигурация этой головоломки, может быть решена не более чем за 20 ходов. За ход считается любой поворот грани.

Любители кубика не просто собирали его, а стали устраивать соревнования по скоростному сбору головоломки. Таких людей стали называть спидкуберами. Результат засчитывается не по единичной сборке, а как среднее время из пяти попыток.

Кстати, вместе с популярность, как это и бывает, появились и противники, которые доказывали (даже на примерах), что сборка кубика, особенно скоростная влечет за собой вывихи кистей рук.

Но, как бы то ни было, а кубик не только не отвращал от себя, а притягивал все больше и больше людей. А соревнования проходили как в отдельном городе, так и в стране, и международные. Так, например, на чемпионате Европы в 2012 году победил участник из России. Среднее время сборки у него составило 8,89 сек.

Кубик стал настолько популярным, что стали появляться, другие его модификации по форме. Например, змейка, пирамидка, различные тетраэдры и пр.

Как собрать кубик 3х3, схема с картинками для начинающих

И так. Приступим к простому варианту сборки кубика размером 3х3х3. Он состоит из семи этапов. Но сперва о некоторых понятиях и обозначениях, которые встречаются на схемах.

Ф, Т, П, Л, В, Н – обозначения сторон кубика: фасад, тыл, правая, левая, верх, низ. При этом какая из сторон фасад, тыл и т.д. зависит от вас и от схемы, на которой нанесены эти обозначения.

Обозначения Ф’, Т’, П’, Л’, В’, Н’ говорят о повороте граней на 90° против часовой стрелки.

Обозначения Ф 2 , П 2 и т. д. говорят о двойном повороте грани: Ф 2 = ФФ, что значит два раза повернуть фасадную грань.

Обозначение С – поворот среднего слоя. При этом: С П - со стороны правой грани, С Н - со стороны нижней, С’Л - со стороны левой, против часовой стрелки и т. д.

Например, такая запись (Ф’ П’) Н 2 (ПФ) означает, что необходимо вначале повернуть фасадную грань против часовой стрелки на 90°, потом так же правую грань. Далее, нижнюю грань повернуть дважды – это на 180°. Потом повернуть правую грань на 90° по часовой стрелке, и так же повернуть фасадную грань на 90° по часовой стрелке.

На схемах это обозначается так:

Итак, начнем этапы сборки.

На первом этапе необходимо будет собрать крест первого слоя.

Нужный кубик опускаем вниз, поворачивая соответствующую боковую грань (П, Т, Л) и выводим его на фасадную грань поворотом Н, Н’ или Н 2 . Заканчиваем все обратным поворотом той же боковой грани

На схеме это выглядит так:

На втором этапе расставляем угловые кубики первого слоя

Здесь нам необходимо найти необходимый угловой кубик, который имеет цвета граней Ф, В, Л. Способом аналогичным для первого этапа, выводим его в левый угол выбранной фасадной грани.

На схеме точками показано то место, на которое необходимо поставить нужный кубик. Для остальных трех угловых кубиков повторяем ту же операцию.

В результате получим следующий рисунок:

На третьем этапе будем собирать второй слой.

Находим нужный кубик и первоначально выводим его вниз на фасадную грань. Если он располагается внизу, то делаем это поворачивая нижнюю грань до совпадения с цветом фасада.

Если же он расположен в среднем поясе, тогда опускаем его вниз, используя формулу а) или б). Далее, совмещаем по цвету с цветом фасадной грани и вновь проделать а) или б). В результате у нас будет собрано уже два слоя.

Переходим к четвертому этапу. Здесь мы соберем третий слой и крест.

Что нужно сделать здесь. Перемещаем бортовые кубики одной грани, которые не нарушают уже собранного порядка в слоях. Далее, выбираем другую грань и повторяем процесс.

Таким образом, мы поставим на место все четыре кубика. В результате все находится на своих местах, но два, или даже все четыре могут быть ориентированы неправильно.

Прежде всего надо увидеть, какие кубики, сидящие на своих местах неправильно ориентированы. Если ни одного или один, тогда поворачиваем верхнюю грань так, чтобы находящиеся на соседних гранях кубики встали на свои места.

Здесь применим такие повороты фв+пв, пв+тв, тв+лв, лв+фв. Далее, ориентируем кубик как на рисунке и уже применяем написанную там же формулу.

Переходим к пятому этапу. Здесь мы разворачиваем боковые кубики третьего слоя.

Кубик, который будем разворачивать должен располагаться на правой грани. На рисунке он помечен стрелками. Точками там же, помечены все возможные случаи, когда кубики могут быть ориентированы неправильно (рисунки а, б и в).

Рисунок а). Здесь надо будет произвести поворот В’, чтобы вывести второй кубик на правую грань. Далее, закончить поворотом В, который вернёт верхнюю грань в исходное положение.

Рисунок б). Здесь делаем как и в случае а), только поворачиваем В 2 и завершаем так же В 2

Рисунок в). поворот В выполняем три раза после переворота каждого кубика, после чего заканчиваем также поворотом В.

Приступаем к шестому этапу, расстанавливаем угловые кубики третьего слоя.

Здесь должно быть просто. Углы последней грани ставим по следующей схеме:

Вначале прямой поворот, которым переставляем три угловых кубика по часовой стрелке. Затем обратный, которым переставляем три кубика уже против часовой стрелки.

Ну и, наконец, последний этап, в ходе которого ориентируем угловые кубики.

На этом этапе многократно повторяется последовательность поворотов ПФ’П’Ф.

На приведенном рисунке так же показаны четыре варианта, когда кубики могут быть неправильно ориентированы. Они помечены точками.

Рисунок а) делаем вначале поворот В и заканчиваем поворотом В’,

Рисунок б) здесь и начинаем с В 2 , и заканчиваем им.

Рисунок в) поворот В надо выполнить после того, как развернем каждый кубик правильно, а затем делаем поворот В2,

Рисунок г) совершаем сперва поворот В, который также выполняется после того, как правильно ориентируем каждый кубик. Заканчиваем тоже поворотом В.

В результате всё собрано

Схема сборки для детей

Эта схема так же разделена на несколько этапов.

Начинается сборка с креста на верхней стороне. Собрать его практически несложно. Причем, на расположение цветов других сторон кубика можно не обращать внимание, но только пока.

Обычно советуют начинать сборку с желтого цвета. Но вы можете выбрать любой.

Продолжаем собирать крест. Здесь необходимо учесть, что все верхние элементы сопряжённых сторон должны иметь тот же цвет, что и центральные элементы, расположенные на тех же самых гранях. Если где-то что-то не совпало, пробуем идти по такому алгоритму:

А. если по цвету не совпали две соседние стороны: П, В, П’, В, П, В 2 , П’, В

Б. если отличаются противоположные стороны: Ф 2 , З 2 , Н 2 , Ф 2 , З 2

На этом этапе расставляем угловые кубики. Таким образом, мы соберем полностью одну сторону. Осмотрим эти угловые кубики и увидим, что кубики того цвета, который мы выбрали за основу, в частности желтого находятся в трех вариантах: сверху, слева или справа. Для каждого применяем соответствующую комбинацию:

Для того, что сверху – П, В 2 , П’, В’, П, В, П’

Для того что слева – Ф’, В’, Ф

Для того, что справа – П, В, П’

В результате получим одну полностью собранную сторону, а верхние слои смежных сторон и их центр имеют одинаковый цвет.

Теперь нам предстоит собрать второй слой. Для этого поворачиваем собранную сторону наверх. Далее крутим нижнюю грань так, чтобы цвет бокового элемента совпал с цветом стороны, образуя букву «Т». Для того, чтобы переместить боковой кубик с нижнего слоя на средний и при этом его два цвета должны совпасть с цветами соседних сторон, необходимо выполнить следующее:

А. Повернуть влево кубик — Н, Л, Н’, Л’, Н’, Ф’, Н, Ф

Б. Переместить вправо кубик — Н’, П’, Н, П, Н, Ф, Н’, Ф’

Собираем третий слой. Начнем с того, что повернем кубик несобранной стороной вверх. Если выбранный цвет был желтым, то теперь наверх мы должны сделать белый. Теперь собираем по этим формулам кубики белого цвета:

А. Белый кубик в центре + два противоположные боковые – Ф, П, В, П’, В’, Ф’,

Б. Белый кубик в центре + два прилежащие боковые – Ф, В, П, В’, П’, Ф

В. Только один белый кубик в центре – применяем любую комбинацию, или А, или Б

Собираем оставшийся слой полностью. Ниже показана схема сборки при двух возможных вариантах. Если у вас не получилось ни одного из перечисленного, воспользуйтесь любым.

А. Цвета совпадают при перестановке против часовой стрелки – П, В, П’, В, П, В 2 , П’,

Б. Цвета совпадают при перестановке по часовой стрелке – П, В 2 , П’, В’, П, В’, П’,

На этом этапе расставляем угловые кубики. Сделать это будет несколько сложнее. Однако попрактиковаться, и все получится.

А. Боковой кубик с цветом верхней грани находится на фронтальной стороне –

П’, Ф’, Л, Ф, П, Ф’, Л’, Ф

Б. Боковой кубик с цветом верхней грани находится на боковой стороне –

Ф’, Л, Ф, П’, Ф’, Л’, Ф, П

Последнее. Здесь необходимо правильно развернуть углы. Нам понадобятся опять-таки два варианта:

А. По часовой стрелке – П 2 , В 2 ’, П, Ф, П’, В 2 ’, П, Ф’, П

Б. Против часовой стрелки — П’, Ф, П’, В 2 ’, П, Ф’, П’, В 2 ’, П 2

При необходимости поменять угловые кубики крест-накрест или же углы, которые находятся противоположно, можно использовать любой из этих двух вариантов.

В результате головоломка будет собрана полностью.