Кубик рубика пошаговая инструкция. Этапы сборки кубика рубика. Как устроен классический кубик Рубика

Как собрать кубик Рубика

Кубик Рубика - знаменитая игрушка-головоломка, спроектированная и запатентованная венгерским архитектором Эрнё Рубиком в 1974-1975 годах. Спустя несколько лет после начала массового выпуска, в 80-е годы, игрушка произвела самый настоящий «бум», став лидером по количеству продаж во всем мире.

Головоломка популярна и по сей день. И хотя нередко его можно найти в продаже среди детских товаров, назвать эту трехмерную головоломку игрушкой было бы не совсем правильно.

Сегодня по всему миру проводятся соревнования по скоростной сборке кубика. Участие принимают люди всех возрастов, а номинации разделяются по дисциплинам (по количеству граней).

Текущий рекорд скоростной сборки для классического кубика 3х3х3 составляет менее 5 секунд! Впечатляюще, не правда ли? Особенно, если учесть, что среднее время сборки кубика у неподготовленного человека может занять от нескольких часов до нескольких лет.

Для того, чтобы сборка кубика приносила вам только удовольствие, а впоследствии занимала не более 20 минут, предлагаем вам ознакомиться с инструкцией, в которой будут подробно описан самый распространенный алгоритм сборки. После этого вы не будете задаваться вопросом: рубик кубик как собрать все грани?

Первый взгляд

Перед тем как собрать кубик Рубика, необходимо ознакомиться с основными элементами из которых он состоит. Это не только поможет лучше понять принципы по которым он функционирует, но и разобраться с терминологией для того, чтобы в дальнейшем можно было пользоваться формулами для быстрого перемещения граней, кубиков.

Напомним, что в статье речь пойдет о стандартном или классическом варианте 3D головоломки, кубике 3х3х3. Всего у такой конструкции имеется 20 подвижных элементов, удобно расположенных на каркасе (т.е. неподвижной основе). А именно - 12 ребер и 8 углов. Сердцевина или средний, центральный, кубик грани (плоскости) за подвижный элемент не считается. Уже зная только этот факт можно выстроить стратегию для первых этапов сборки. После прочтения статьи вы не будете задаваться вопросами, кубик Рубика как собрать правильно?

За подвижные элементы не считаются и ребра, т.к. перемещать их независимо тоже не получится.

Классический вариант кубика 3х3х3 состоит из 6 основных цветов: белого, желтого, синего, зеленого, красного и оранжевого. Но сегодня, конечно, можно встретить и другие варианты. В том числе грани, которые после удачной сборки будут составлять собой целую картинку (по типу пазл).

Основные элементы

1. Центральные элементы кубика или «сердцевина» - всего их 6. По одному для каждой стороны. Они никогда не участвуют в перемещении, поэтому всегда находятся на своем месте. Если вы не знаете, как правильно собрать кубик рубик, то даем вам подсказку: начинать нужно именно с центральных элементов, сердцевин. То есть остальные элементы головоломки необходимо выстраивать уже вокруг правильно расположенных сердцевин. Цвета центральных элементов полностью соответствуют цвету сторон.
2. Угловые элементы - кубики, расположенные по углам. Всего у классической модели головоломки (3х3х3) 8 кубиков, каждый из которых имеет 3 разноцветных стороны, в зависимости от того, к какой именно грани он прилегает. Например, кубик на стыке белой, зеленой и красной грани будет состоять именно из этих цветов. Поэтому во время сборки важно учитывать эту информацию. То есть следить за тем, чтобы каждый цвет углового элемента соответствовал нужной стороне - центральному элементу (сердцевине).
3. Ребра - кубики, которые находятся между угловыми элементами и состоящие из двух разных цветов (в зависимости от того, к какой грани они прилегают). Всего в модели 3х3х3 их насчитывается 12 штук. Поэтому во время сборки важно следить за тем, чтобы каждая сторона ребра соответствовала цвету центрального кубика (сердцевины).
4. Сторона (слой) - плоскость кубика 3х3х3, состоящая из 9 кубиков одного цвета. Всего в классическом кубике встречается 6 сторон разного цвета.

Сборка кубика осуществляется именно за счет поворота сторон. При этом мы отчетливо видим, что перемещая, например, по часовой стрелке одну сторону, угловые элементы кубика остаются угловыми, а ребра - ребрами. Именно эта информация дает нам основание полагать, что каждый вышеописанный элемент принадлежит к определенному типу, который всегда остается неизменным. Повертев пару раз головоломку в руках, можно начинать думать над тем, как собрать кубик рубик, используя только что полученные знания о его основных элементах?

Поочередная сборка кубика

Существует огромное количество разнообразных комбинаций и секретов для быстрой сборки кубика. Большая часть из них подходит для профессионалов. Тем, кто только знакомиться с головоломкой рекомендуем начинать с самого распространенного метода поочередной сборки.

С его помощью вначале собирается первый (верхний слой), затем выстраивается середина и только потом нижняя сторона. Данный способ поможет лучше понять принципы сборки кубика, он легко запоминается, а часть формул (особенно для сборки последней, нижней стороны) можно использовать независимо и впоследствии собирать головоломку уже практически самостоятельно.

Кубик рубик как собрать первый слой?

Первое, что необходимо сделать - выбрать сторону, с которой и будет начинаться процесс сборки. Далее в статье все последующие шаги, формулы и советы будут описываться с учетом выбранной стороны. В нашем случае желтой, соответственно нижний, противоположный слой для желтого будет белым (такой порядок встречается практически во всех моделях классического кубика).

Вы вольны выбрать и любой другой цвет, но во избежание путаницы с формулировками, рекомендуем делать все строго по инструкции. Иначе на последних этапах сборки вы просто запутаетесь с цветами.

Кубик Рубика как собрать крест?

Итак, цвет с которого начнется сборка выбран - желтый. Поэтому приступаем к сборке «креста». Для этого найдите на разобранном кубике желтую сторону, то есть слой у которого будет желтый цвет центрального элемента кубик рубика. Как собрать его быстро:

Определенного алгоритма для сборки креста не существует. Поэтому лучше всего попытаться сделать это самостоятельно. Это не так сложно, как кажется. Если вы не в состоянии собрать крест самостоятельно, то дальнейшие шаги могут показаться вам слишком сложными.

Если собрать крест с первого раза не получается, то оставьте головоломку в покое на несколько часов или даже дней, а затем с новыми силами попробуйте собрать крест. Учтите, что собрать крест вам придется 4 раза, то есть для каждой стороны куба.

Кубик Рубика как собирать углы?

Как только крест будет собран, то на свои места необходимо вернуть следующие элементы - углы. Если справиться с предыдущей задачей вы смогли без труда, то и решение этой не покажется чем-то сложным. Во время сборки угловых элементов важно помнить, что недостаточно просто поставить желтый угол на место желтого. Необходимо, чтобы каждый из трех цветов выбранного угла соответствовал цвету сердцевины. Другими словами, желтая грань углового кубика должна быть на желтой стороне, синяя на синей, а зеленая на зеленой. Алгоритм будет следующим:

1. Возьмите кубик так, чтобы только что собранный крест был наверху (смотрел на вас).
2. Отыщите нужный вам угол на нижнем слое кубика. При этом особое внимание уделите тому, какого цвета остальные две грани выбранного кубика.
3. Прокрутите нижнюю сторону (в нашем случае белую, т.к. именно она противоположна желтой) таким образом, чтобы выбранный угол оказался как раз под тем местом, куда его необходимо поставить. То есть параллельно.

Желтый кубик «смотрит» влево.

1. Поверните нижнюю сторону влево (по часовой стрелке).
2. Поверните боковую грань, на которую предполагается поставить угол «на себя», то есть опустите ее вниз.
3. Верните нижнюю грань на свое место (ту, которую мы поворачивали в п. 1), то есть поверните ее вправо.
4. Верните боковую грань из п.2 на свое место вверх.
5. После проделанных действий желтый кубик из положения «смотрит влево» вернется на свое законное место.

По аналогии с данным способом верните кубик из положения «смотрит вправо».

Если нужный угол находится снизу, то есть на нижней стороне кубика, то необходимо будет сперва его поднять, а затем вернуть из положения «смотрит вправо».

Внимание! Если вы не можете найти желтый угол в нижней части, то он находится вверху, просто располагается не на своем месте. Для того, чтобы вернуть его на законное место, вам необходимо просто переместить его вниз, а затем вернуть из положения «смотрит влево» или «смотри вправо» согласно формулам.

Описанные действия по возвращению углов необходимо повторить до тех пор, пока первый слой не будет полностью собран.

Сборка среднего слоя или буквы Т

Как только верхний слой будет полностью собран, то есть все углы и ребра будут на своих местах, то можно приступать к сборке среднего слоя. Первое, что необходимо сделать, вернуть кубики на места таким образом, чтобы они образовывали букву Т. Для этого:

1. Переверните кубик так, чтобы выбранный (и уже полностью собранный) вами в качестве главного цвет (в нашем случае желтый) оказался внизу.
2. В верхнем слое (в нашем случае с белой сердцевиной) отыщите край, на котором нет кубиков с белым цветом (на всех сторонах!).
3. Поворачивайте верхний слой до тех пор, пока края этого кубика и сердцевины не соединятся и не образуют собой заветную букву Т.
4. Как только вы соберете первую перевернутую Т, то можно будет переходить к следующему этапу. А именно - перемещению выбранного кубика на «свое место». Поэтому алгоритм будет отличаться в зависимости от начального положения ребра.

С исходного положения кубик необходимо передвинуть вправо

С исходного положения кубик необходимо передвинуть влево

Внимание! Если нужный вам кубик (в нашем случае тот, на котором нет белого цвета) вы не можете найти, то это значит, что он находится на средней грани, но не на своем месте. Переместите его на верхний слой и уже затем возвращайте в положение буквы Т.

Помните, что повторить этот шаг придется 4 раза. То есть сперва составить букву Т, а затем вернуть ребра на свои места для каждого слоя. После этого первые два слоя будут собраны и можно переходить к следующему этапу, который поможет понять вам как быстро собрать кубик до победного конца.

Второй крест

Перед тем, как собрать 3 слой кубика Рубика полностью, первое, что необходимо сделать - собрать крест. По аналогии с первоначальным шагом. Вот только осложняется это все тем, что сделать это нужно таким образом, чтобы не потревожить и не перепутать два только что собранных слоя.

Первое, что необходимо сделать - переместить все четыре ребра кубика, на которых есть белый цвет на верхнюю часть. Не исключена и такая ситуация, при которой ребра уже будут находиться на своих местах. В таком случае данный этап можно смело пропускать и переходить к следующему. Для остальных случаев, в которых необходимо все-таки вернуть белые ребра на верх, мы рекомендуем использовать следующие алгоритмы. Различаются они от того, в каком именно положении находятся.

Если они находятся рядом:

Если они находятся напротив друг друга

Внимание! Если ни один кубик с белым цветом не стоит правильно (не исключена и такая ситуация), то есть их нет на верхней стороне, то не пугайтесь. Необходимо просто проделать любой из выше описанных алгоритмов. После этого белые кубики переместятся на нужное место. Как только это произойдет, в зависимости от полученной ситуации вновь проделайте один из описанных выше алгоритмов.

Совмещаем ребра

Как только крест будет собран, необходимо правильно совместить каждое ребро с центральным кубиком каждой отдельной стороны по цвету, то есть с сердцевиной. Делать это нужно последовательно, не обращая внимание на другие элементы, в том числе углы. Даже если сейчас они стоят правильно, то не пугайтесь, что после этого этапа они встанут не на свои места.

Для начала:

1. Возьмите кубик только что собранным крестом вверх и поворачивайте этот слой до тех пор, пока хотя бы два ребра не совпадут по цвету с двумя другими сторонами, вернее их сердцевинами.
2. В зависимости от того, в какую из предложенных ниже ситуаций удастся загнать ребра, воспользуйтесь описанными ниже алгоритмами.

Если боковые края расположены рядом друг с другом:

Не исключена и такая ситуация, когда боковые края будут расположены противоположно друг другу.

Заключительный этап

После того, как описанные действия будут проделаны, а ребра стоять на своих местах, единственное, что остается - вернуть на свои места углы. Для этого, в зависимости от каждой конкретной ситуации можно использовать совершенно разные методы и формулы.

Мы же воспользуемся универсальным алгоритмом, который позволяет поменять углы местами в зависимости от выбранной позиции. При этом остальные элементы кубика останутся нетронутыми.

Если вы все делали точно по нашей инструкции, то поздравляем! Вы только что собрали кубик Рубика! Описанные выше алгоритмы вы можете использовать и для того, чтобы придумать свои, универсальные формулы, которые помогут быстро перемещать элементы кубика из одного положения в другое или собирать крест.

Обозначения сторон и язык вращений русскими буквами

Прежде всего, договоримся о системе обозначений. Грани куба обозначаются буквами Ф, Т, П, Л, В, Н - начальными буквами слов фасад, тыл, правая, левая, верх, низ. Какую грань куба посчитать фасадной - синюю, зеленую и т. п. - зависит от Вас и от получившейся ситуации. В процессе сборки Вам придется несколько раз принимать за фасадную ту или иную грань, удобную для данного случая. Центральные кубики определяют цвет грани, то есть можно сказать, что даже в полностью перепутанном кубике центральные кубики уже подобраны и к каждому из них остается присоединить по 8 кубиков того же цвета. Центральные кубики обозначаются одной буквой: ф, т, п, л, в, н .

Реберные кубики (их 12 штук) принадлежат двум граням и обозначаются двумя буквами, например фп, пв, фн и т. д.

Угловые кубики - тремя буквами по наименованию граней, например, фпв, флн и 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.

Наряду с буквенной записью процессов применяется и матричная форма записи, где элементарные операции изображаются рисунком фасадной грани с соответствующими стрелками, обозначающими направления поворотов соответствующей грани.

Послойный алгоритм сборки кубика Рубика является далеко не единственным. Существуют и другие способы, о которых - на других страницах этого раздела.

Продолжение следует...

Увлекательнейшее занятие - сборка кубика Рубика. Эта занятная головоломка для взрослых и детей позволяет тренировать логическое мышление, а также развивать в себе математические способности. Наша статья расскажет, как собрать кубик Рубика 3×3 для начинающих плюс схема с картинками и познавательное видео помогут разобраться в этом вопросе.

Собрать кубик рубика 3×3 схема с картинками

Стандартная конструкция представляет собой куб с шестью гранями разного цвета. Размер куба - 3×3 отдельных сектора, которые могут вращаться в разных направлениях. Такие действия достигаются за счет специальной крестовины внутри головоломки, которую снаружи увидеть невозможно. На основе «классического» кубика Рубика придумано множество вариаций этой головоломки. Существуют кубики с двумя, четырьмя и даже пятью секторами, а также треугольные и пятиугольные конструкции. Отдельное внимание заслуживают так называемые зеркальные кубики, в которых детали одного цвета, но разных размеров. Собирают его по тем же самым правилам и схемам, как и классическую модель кубика. Задача в этом случае требует больше внимания и концентрации, ведь необходимо переключить свой мозг с цветов на размеры.

Для сборки кубика существует особый алгоритм, составленный его разработчиком. Впоследствии появилось еще много различных по сложности алгоритмов, позволяющих собирать головоломку из различных положений и даже устанавливать скоростные рекорды. Инструкцию лучше смотреть наглядно в картинках, чтобы можно было применить описанные алгоритмы.

Как быстро и легко собрать кубик Рубика 3×3 для начинающих

Чтобы пользоваться подобными инструкциями, обязательно необходимо освоить теоретическую базу. В процессе не стоит забывать что это - математическая головоломка, для решения которой обязательно необходимо понять и запомнить определенную последовательность действий.

Основные факты, термины и понятия:

• Каждый кубик размером 3 на 3 состоит из 6 центров, 8 углов и 12 ребер.
• Центральная часть никогда не меняет своего расположения и всегда находится в неподвижном состоянии. Именно по цвету центра определяется грань кубика.
• Каждое ребро имеет два цвета, которые также нельзя поменять при вращении.
• Аналогично определяются цвета углов. Они остаются неизменными и представляют собой комбинацию из трех цветов.

Немаловажное значение имеет и обозначение граней и направления движения. Именно такая информация поможет собирать кубик по предложенной формуле.

Официально приняты следующие значения:

1. F (front или Ф) - передняя (фасадная) сторона куба.
2. B (back или Т) - задняя или тыльная сторона.
3. L (left или Л) - грань слева.
4. R (right или П) - грань справа.
5. U (up или В) - верхняя часть.
6. D (down или Н) - нижняя часть куба.
7. Fw (f) - передняя (фронтальная) сторона вместе со средним слоем.
8. Bw (b) -задняя часть вместе со средней.
9. Lw (l) - левая часть и средний слой.
10. Rw (r) - правая сторона вместе со средней.
11. Uw (u) - верхняя часть вместе со среднем слоем.
12. Dw (d) - нижняя часть головоломки вместе со средней частью.

Центральные кубики имеют буквенное обозначение аналогично названиям средней части. Для удобства идентификации они пишутся с маленькой буквы. Реберные части обозначаются двумя буквами, а угловые - тремя.

Если в схеме встречаются просто буквенные обозначения, вращение граней проводится по часовой стрелке. В формулах можно встретить обозначение знака апострофа (`), стоящего рядом с буквой. Это значит, что переворачивать указанную грань следует против направления часовой стрелки. Если рядом с обозначением стоит цифра 2, это означает, что прокручивать в указанном направлении придется указанное количество раз. Обычно с такими обозначениями знак апострофа не указывается. По сути, результат будет одинаков при вращении в одну или другую сторону.

Также стоит изучить и обозначения перехватов. Так называется перемещение (изменение положения) куба в пространстве.

Обозначения перехватов:

• х - вращение происходит от себя по плоскости R и L. В результате сторона F превращается в U.
• х` - вращение происходит к себе по плоскости R и L. В результате сторона F превращается в D.
• у - вращение происходит в горизонтальном направлении по часовой стрелке. В результате сторона F превращается в L.
• у` - вращение происходит в горизонтальном направлении против часовой стрелки. В результате сторона F превращается в R.
• z - вращение происходит во фронтальной плоскости по часовой стрелке. В результате сторона U превращается в R.
• z` - вращение происходит во фронтальной плоскости против направления движения часовой стрелки. В результате сторона U превращается в L.

Интересный факт: создатель увлекательной головоломки Эрно Кубик вывел идеальные математические размеры кубика в 57 мм. Многие производители головоломки до сих пор придерживаются этого стандарта.

Как собрать зеркальный кубик Рубика

Освоив основные приемы сборки кубика, можно приступить к его более сложным вариациям. Перед тем, как собрать зеркальный кубик Рубика, необходимо в совершенстве овладеть приемами сборки обычной головоломки. После этого задача будет не столь сложна, ведь алгоритм сборки не будет существенно отличаться.

Видео сборки кубика Рубика

Наглядно увидеть сборку зеркального кубика можно на предложенном видео ролике. Следует отметить, что сейчас можно приобрести не только модель с «классическими» серебряными гранями, но и цветные кубики с разными размерами граней. Подобные конструкции собрать будет еще легче, ведь подсказкой будет служить не только форма, но и расцветка.

Как собрать кубик Рубика: схема из журнала «Наука и жизнь» 1982 года

Когда головоломка только появилась на просторах бывшего СССР, многие люди ломали голову над решением этой задачи. Вместе с тем, практически сразу же опубликованная разгадка помогла выполнить сборку головоломки самым простым, причем используемым до сих пор способом.

Как собрать кубик Рубика 3×3:

• Выставление креста на верхнем слое из базовых четырех элементов и ориентация боковых блоков.
• Установка четырех угловых элементов на первом слое головоломки.
• Выставка четырех боковых элементов кубика по цвету.
• Сборка угловых элементов второго слоя.
• Переворот кубика, выставление четырех боковых элементов третьего слоя.
• Сборка угловых блоков на свои позиции, но при этом они могут быть перевернуты.
• Правильная ориентация угловых блоков.

Благодаря приведенным схемам в цветном варианте можно было также выполнить несколько нетипичных сборок, так называемые пасьянсы. Это обеспечит увлекательное время препровождение с головоломкой даже после того, как решение будет отработано до автоматизма.

Алгоритм, схема и формула бога

Самый легкий способ, как собрать кубик Рубика 3х3 носит скромное название «алгоритм бога». Над задачей разработки наиболее простого и быстрого способа сборки кубика думало много людей и не один год. Поначалу самый «продвинутый» алгоритм включал минимум 38 ходов и требовал для изучения более 119 вариантов событий. Разумеется, поклонники такой системы находятся и сейчас, но для рекордно быстрой сборки этого будет недостаточно.

«Алгоритм бога» или Господа включает последовательность нескольких ходов:

При первом проходе может не получиться собрать кубик Рубика. Следует повторить вышеописанную последовательность действий еще раз или несколько, пока нужный результат не будет достигнут. Наглядно увидеть, как собрать кубик Рубика 3 на 3 максимально быстро можно на видео.

Эта занимательная головоломка на этапе своего открытия сводила многих с ума, ведь из множества вариантов только один алгоритм позволял собрать все грани по цветам. В нашей статье приведена пошаговая инструкция в картинках, а также описан подробный алгоритм действий по сборке кубика Рубика.

Больше интересного на нашем сайте.

Они отличаются замысловатыми формами и уровнями сложности. Классическим считается кубик Рубика 3х3. С его помощью преподаватель венгерской Академии прикладных искусств и ремесел Эрно Рубик рассчитывал доходчиво объяснить студентам математическую теорию групп и преимущества пространственного мышления.

Именно с этой головоломки новичкам рекомендуется начинать знакомство с семейством Рубикс.

Как устроен классический кубик Рубика

Оригинальная игрушка с конфигурацией 3х3 состоит из 26 кубиков, которые делятся на центральные и реберные. В самом сердце куба, на месте «невидимого» кубика, расположен скрепляющий механизм цилиндрической формы. Он связан со всеми внешними элементами и отвечает за то, чтобы они свободно вращались относительно друг друга.

Но есть одна тонкость: механизм соединяется напрямую только с центральными деталями. За них (и друг за друга) с помощью специальных выступов держатся боковые и угловые кубики. Конструкция модели рассчитана так, что перемещать можно только грани. Зато ограничений по осям координат нет.

Кубик Рубика и число бога

Разноцветная головоломка только кажется легкой забавой. На разработку алгоритма сборки своего же изобретения у профессора ушел месяц. Согласно комбинаторике, возможных состояний у кубика Рубика 43 252 003 274 489 856 000. В переводе на человеческий язык эта цифра звучит как 43 квинтиллиона. Удивительно, но это не предел: значение увеличится в два раза, если учесть разницу в расположении центральных элементов.

На то, чтобы перебрать все комбинации, профессиональному спидкуберу потребуется 4200 триллионов лет. Недостижимость цели не мешает поклонникам искать самый легкий и быстрый способ сборки. Новый мировой рекорд, прошлой осенью установил 15-летний Патрик Понс из США. Подросток решил задачу за 4,69 секунды и 17 вращений.

Минимальное количество шагов, заложенное в алгоритм сборки классического кубика из любой позиции – 20. Его называют «числом бога». Играть по столь жестким правилам могут далеко не все. В среднем опытный спидкубер делает от 40 до 50 ходов.

Формула сборки для начинающих

1. Создание креста на верхней плоскости
2. Работа с углами рядом с ним
3. Сбор средних ребер
4. Создание креста снизу
5. Работа с нижними ребрами
6. Подгон нижних углов
7. Финальный разворот

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.

1. 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.
2. Ребром обозначают два цвета. Их в кубике 8 штук.
3. Центр содержит один цвет. Всего их 6.
4. 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.

1. Фронтальная грань (фронт или фасад) – это передняя грань, которая находится цветом к нам [Ф] (или F - front).
2. Задняя грань - это грань, которая находится центром от нас [З] (или B - back).
3. Правая Грань - грань, что находится справа [П] (или R - right).
4. Левая Грань - грань, которая находится слева [Л] (или L - left).
5. Нижняя Грань - грань, которая находится внизу [Н] (или D - down).
6. 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).

1. Центральные кубики обозначены в формулах одной строчной буквой - ф, т, п, л, в, н.
2. Угловые - тремя буквами по наименованию граней, например, фпв, флни т. д.
3. Прописными буквами Ф, Т, П, Л, В, Н обозначаются элементарные операции поворота соответствующей грани (слоя, ломтика) куба на 90° по часовой стрелке.
4. Обозначения Ф", Т", П", Л", В", Н" соответствуют повороту граней на 90° против часовой стрелки.
5. Обозначения Ф 2 , П 2 и т. д. говорят о двойном повороте соответствующей грани (Ф 2 = ФФ).
6. 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.
7. 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

1. 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

2. 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

3. 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

4. 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

5. 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

6. 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

7. 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:

1. Собираем крест на верхней грани, который составлен из кубиков на рёбрах нижней грани. Этот этап называется Cross - крест.
2. 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.
3. 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».
4. 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

1. Собираем нижний слой так, чтобы цвета четырёх последних кубиков совпали, а оставшиеся два цвета были такими же, как и цвета соседних деталей.
2. 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.
3. 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

Главная » Лак  » Кубик рубика пошаговая инструкция. Этапы сборки кубика рубика. Как устроен классический кубик Рубика