Формулы чтобы собрать кубик рубик 3х3. Как собрать кубик Рубика, не сломав голову. Схемы с картинками для начинающих и детей

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.

1. 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.

1. 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

1. 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.

1. 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’

1. 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

1. 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’,

1. 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

1. 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.

Видео мастер класс по кубику

И напоследок небольшое видео

Схема, как собрать кубик Рубика 3х3, с картинками для начинающих. Самая легкая и простая схема, на мой взгляд, но, тем не менее, потребует от вас желания поучаствовать в этом процессе лично.

Этап 1 – Верхняя сторона и пояс

Собрать одну сторону кубика Рубика и верхний пояс вы должны сами, для этого не требуется никаких формул, нужно только желание и внимательность.

С учетом цветов центральных квадратов (Рис. 1), соберите «объемный» крест (Рис. 2), а затем полностью верхнюю грань так, чтобы цвета верхнего пояса совпали с цветами центральных квадратов (Рис. 3).

Если цвета пояса не совпадут с цветами центральных квадратов (Рис. 4), вы не сможете продолжить. Чтобы это исправить вам придется перестроить всю верхнюю грань.

Этап 2 – Второй пояс

Второй пояс легко собирается при помощи двух формул. Найдите подходящий кубик в третьем поясе, чтобы подходили оба цвета (если нужно покрутите третий пояс), и переместите его по диагонали во второй пояс, используя формулы.

Формула: (Н’П’НП)(НФН’Ф’)

Формула: (НЛН’Л’)(Н’Ф’НФ)

Если нет ни одного подходящего кубика, используя эти же формулы, переместите любой кубик из третьего пояса во второй – нужный кубик появится.

Этап 3 – Крест на противоположной стороне

Теперь нужно собрать крест на противоположной стороне кубика Рубика. Крест собирается без учета цветов третьего пояса (Рис. 1). Другими словами, на этом этапе собирается только крест, а согласуется крест с цветами третьего пояса уже на следующем этапе.

На вашем кубике Рубика сейчас одна из четырех комбинаций: а, б, в, г - см. Рис. 2. Переход от одной комбинации к другой происходит единой формулой: Ф П В П" В" Ф". Эту формулу вам нужно повторить 1-3 раза в зависимости от того какая у вас комбинация.

Если крест уже собран (Рис. 2-г), пропустите этот этап. Если у вас только один центральный квадрат (Рис. 2-а), тогда вам нужно повторить формулу 3 раза. Если угол (Рис. 2-б), тогда 2 раза. Если линия (Рис. 2-в), тогда 1 раз.

Формула: Ф П В П" В" Ф"

Обращаем ваше внимание, перед каждым выполнением формулы кубик Рубика нужно расположить в точности, как показано на рисунках.

Этап 4 – Согласованный крест

В результате этого этапа мы получим крест согласованный с цветами пояса (Рис. 4 - Результат).

Вращайте верхний пояс, пока 2 цвета креста не совпадут со средними квадратами верхнего пояса (Рис. 1) . Возможны только две комбинации: цвета совпали линией (Рис. 2) или цвета совпали углом (Рис. 3).

Формула при совпадении линии: П В П" В П ВВ П"

Перемещаем неправильно размещенные кубики креста расположенные друг против друга (два противоположных конца креста).

После выполнения этой формулы концы креста не встанут на свои места, но комбинация изменится на «цвета совпали углом» (Рис. 3).

Формула при совпадении угла: П В П" В П ВВ П" В

Меняем местами неправильно размещенные кубики креста расположенные по диагонали относительно друг друга (два смежные кубика креста).

После выполнения этой формулы крест будет собран и его боковые цвета будут совпадать с цветами верхнего пояса (Рис. 4 - Результат). Если результат не достигнут, то повторите эту формулу еще раз, предварительно правильно сориентировав кубик.

Этап 5 – Расстановка угловых кубиков

Угловые кубики расставляются двумя формулами. После применения этих формул угловые кубики будут стоять на своих местах (в своих углах), но могут быть развернуты неправильно. На Рис. 1 черной точкой отмечен кубик, который размещен на своем месте (в своем углу), но развернут неправильно. Разворачиваются кубики уже на следующем этапе.

Формула правого разворота: (П’Ф’Л’Ф)(ПФ’ЛФ)

Формула левого разворота: (Ф’Л’ФП’)(Ф’ЛФП)

Этап 6 – Разворот угловых кубиков

Разворот угловых кубиков выполняется простой формулой П’Н’ПН, выполненной множество раз.

После начала выполнения формулы кубик Рубика «разрушится» и окончательно соберется, только после того, как все угловые кубики будут правильно развернуты. Другими словами, все угловые кубики разворачиваются за одну операцию, которая потребует от вас внимательности и выдержки.

Найдем угловой кубик, который нужно развернуть (против или по часовой стрелке не важно), см. Рис 1.

Возьмите кубик Рубика, как показано на рисунке, и выполните формулу.

Обратите внимание:

1) Формулу (из 8 ходов) нужно выполнить 1 или 2 раза, до тех пор пока угловой кубик не перевернется в правильную позицию (Рис. 2).

2) Когда угловой кубик повернется в правильную позицию кубик Рубика «разрушится», не переживайте, кубик Рубика соберется, только когда вы закончите со всеми углами.

3) Не меняйте положение (не переворачивайте) кубик Рубика в руках до конца этого этапа.

Когда первый угловой кубик уже правильно расположен (Рис. 2), поверните верхний слой (Рис. 3), чтобы в верхний правый угол переместился другой угловой кубик (Рис. 4), если следующий угловой кубик повернут правильно, сделайте еще один поворот верхнего слоя.

Опять выполните формулу из 8-ми ходов (1 или 2 раза) и следуйте всем вышеуказанным рекомендациям. Эти действия нужно повторять до тех пор пока все углы не будут развернуты правильно – пока кубик Рубика не соберется целиком.

Желаю терпения и успехов!

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.

Как собрать кубик-рубик?

Не спешите ставить головоломку на дальнюю полку. Прочитав статью, вы сможете понять, как самостоятельно пройти все этапы «кубической» сборки.

Пошаговая схема и методика сборки кубика рубика 3х3 для начинающих и детей

Если вы решили раскрыть секрет сборки популярной игрушки-головоломки, то начать следует с изучения ее внутреннего устройства и с того, как головоломка функционирует. Кубик продается в магазинах канцтоваров, в супермаркетах и торговых центрах, на полках в отделе игрушек.

• Но из миллиардов комбинаций найти единственное решение для этой 3D головоломки вряд ли сумеет взрослый, не посвятив изучению и сборке много времени, что уж говорить о детях.
• Насмотревшись видео-роликов о скоростной сборке кубика-рубика, вы можете подумать, что это легко. Но все не так просто. Итак, первый и важный шаг перед началом решения головоломки — разбор его на отдельные элементы.
• Кубик-рубик 3х3 выполнен в виде механического куба со сторонами строго определенного цвета.

Каждая грань устроена одинаково и состоит из:

• центральных сегментов (одна сторона включает один такой сегмент), способных вращаться вокруг оси, оставаясь в «своей» ячейке (на нашем примере это коричневые центральные квадраты на каждой стороне)
• 8 угловых сегментов , квадратные части которых окрашены тремя разными цветами (на примере такие сегменты фиолетовые)
• 12-ти ребер , расположенных между угловыми сегментами и имеющих два разных цвета (на примере это бледно-голубые квадраты)
• Кубик-рубик составляют 20 подвижных частей — это ребра и углы. Зная, как 12 ребер и 8 угловых сегментов способны перемещаться, вы поймете, в чем состоит принцип сборки головоломки.

Что будет, если повернуть одну грань? Центры статичны (не сдвигаются), ребра меняют позиции, занимая места других ребер, а углы перемещаются в угол.

С каждым смещением и вращением сторон кубика край остается краем, а сегмент, расположенный по центру — центром.

Как легко, быстро и правильно собирать кубик рубик: формула, порядок сборки, комбинации

Собранный кубик-рубик означает, что все элементы расположены на «своих» местах. Ориентирами верного расположение квадратиков служат центры, зафиксированные в одном месте.

• Стороны ребра между красным и зеленым центрами, окрашены в красно-зеленый цвет. Значит, у собранного кубика-рубика рядом с зеленым центральным сегментом будет стоять зеленый край, а рядом с красным центральным сегментом — красный.
• Правильное расположение трехцветного угла — между центрами, окрашенными соответствующими цветами.

Этап 1: сборка края

• Начнем сборку Кубика с одного цвета. У нас на схеме это будет желтый. Если вы предпочитаете начать с другого цвета, то просто повторяйте все действия с элементами, окрашенными в этот цвет.
• Располагаем кубик желтым центральным сегментом кверху. Тогда с противоположной нижней стороны разместиться белый центр (стандартные кубики-рубики имеют одинаковое расположение цветных сегментов, потому желтый центр всегда находится над белым).
• Выставляем все края нужного нам цвета вокруг центрального квадрата. На верхней стороне кубика должен образоваться крест желтого цвета.
• Но делается это следующим образом:
  ребро, как мы уже говорили, окрашено в три разных цвета, потому второй его цвет должен соответствовать тому центру, который находится ближе.

Не имея представления об устройстве кубика этот этап сложно будет понять. Но если не пожалеть времени на тренировку (без подсказок тех, кто освоил скоростную сборку), то все получится.

Тот, кто впервые принялся за решение хитрой головоломки, обычно бросает свою затею после сложенного креста и одной из сторон. Продвигаться дальше у них не хватает терпения. Но мы продолжим, ведь головоломка еще не решена!

• Итак, для нас сейчас главное — не сдаваться и пробовать сложить крест самостоятельно. Лучше на это время закрыть статью, но если решение к вам не приходит, то посмотрите приведенные ниже примеры.
• Представленная ниже схема поможет вам понять, как расположить квадраты одного цвета крестом. Повторяйте этот этап 4 раза, ведь на каждый цвет необходимо выложить крестообразно.

Начало сборки креста

Как выложить крест:

• Переворачиваем головоломку желтым центром вверх (если вы выбрали другой цвет, то расположите сторону с центральным сегментом выбранного вами цвета вверху). Белый центр будет снизу.
• Ищем на нижней стороне грани, окрашенные в желтый цвет. Не забываем о том, что для нас имеют значение сейчас два цвета каждого ребра.
• Находим снизу край, окрашенный желтым цветом, и прокручиваем его, чтобы желтый квадрат ребра занял «свое место» на верхней грани.

Сделаем следующее:

• Желтый центр направлен вниз.

Желтый «смотрит» вниз

• Желтый центр направлен вперед.

Желтый «смотрит» вперед

• Располагаем ребро между двух промежуточных слоев.

ВАЖНО: желтый сегмент верхней грани может быть ориентирован неправильно относительно остальных сегментов, или занять неправильную позицию относительно ближайшего центрального сегмента.

• Чтобы вернуть такой элемент в нужное место следует переместить на его позицию другой элемент.
• Тогда край окажется в одной из трех позиций, описанных выше. Устанавливаем его в «правильное» место.
• Каждый желтый край собираем аналогично приведенной выше схеме, пока не получиться крест на верхней стороне кубика.

Этап 2: продолжение сборки верхней грани:

• После сборки креста продолжаем собирать верхнюю сторону: перемещаем углы на их места друг за другом.
• Но и здесь следует собирать, придерживаясь определенных правил, а не как душе угодно. Цвет каждого угла зависит от того, какое место ему отведено.

Чтобы пройти этот этап, существует несколько способов. Сборка каждого угла осуществляется в 4 действия:

• Переворачиваем кубик желтой стороной вверх. Белая сторона у нас должна быть снизу. Ищем на белой стороне угол, один квадрат которого желтый.

Желтый «смотрит» влево

• Прокручиваем этот «белый» слой, чтобы желтый угол занял «свое» место.

Желтый «смотрит» вправо

• устанавливаем кубик угловым элементом, окрашенным желтым цветом, влево
• переворачиваем, направив желтый элемент вправо
• снова поворачиваем, направив желтый на нижнюю сторону

ВАЖНО: если желтого угла внизу нет, то он переместился на верхнюю сторону, а значит, занял «чужую» позицию. Чтобы вернуть желтый угол на место, проверните любой угол нижней стороны вверх. После этого желтый угол окажется внизу. Проворачивайте до полной сборки верхнего слоя.

Этап 3: сборка второго слоя

Собираем края второго слоя. Мы помним, что у кубика центры не перемещаются и их не нужно сдвигать, находить им правильное место. Повторяем действия по 4 раза. Ведь у нас 4 края:

• Ставим кубик белым слоем вверх. Желтый, который находится внизу, у нас уже собран.
• Находим на верхней грани край, обе стороны которого не белые.
• Проворачиваем верх так, чтобы цвет найденного в предыдущем шаге края был того же цвета, что и центр. У нас должна получиться перевернутая Т.
• Чтобы это сделать, повторите одно из описанных ниже действий. Вам нужно найти решение, в котором край занял позицию слева или справа: следуйте тому примеру, который вам подходит.

Вот способы сборки этой части кубика-Рубика:

• Сдвигаем край с позиции, на которой он остановился, в правую сторону.

• Сдвигаем край в левую сторону.

ВАЖНО: отсутствие края, любая сторона которого не белого цвета, означает, что он занял не «свою» позицию в среднем слое.

• Перемещаем другим краем так, чтобы он занял в верхнем слое позицию того крайнего элемента, который занял «чужую» позицию.
• Теперь на верхней грани нет белого квадрата, который можно будет прокрутить по описанной выше схеме.
• Снова повторяем все действия 4 раза, собирая таким образом 4 края.

Этап 4: сборка второго креста

• У нас собраны 2 грани. Далее необходимо провести такие манипуляции, после которых 4 белых края верхней грани образуют крест. Сфокусируемся исключительно на крайних элементах. Углы нас сейчас не должны интересовать.
• На верхнем слое могут скопиться четыре белых края, два или вообще не быть белых крайних элементов. Может быть и такая позиция: на верхней грани — все 4 белые ребра. В таком случае можно сразу переходить к следующему этапу.
• Вариант с двумя белыми ребрами собирается по приведенной ниже схеме. Обращаем внимание на то, как расположены эти ребра — рядом или напротив друг друга.

Если белые края — смежные:

Если белые края — противоположные:

Отсутствуют белые квадраты на своих местах:

• Необходимо проделать вышеописанные манипуляции для получения 2 квадратов на верхней грани.
• Далее складываем крест в зависимости от того, как расположились белые квадраты.

Этап 5: расположение второго креста

• Когда второй крест сложен, нам нужно разместить боковины креста таким образом, чтобы они стали продолжением центральных элементов граней, соответствующих по цвету.
• Снова фокусируемся исключительно на белых краях, не принимая во внимание цвет угловых элементов.
• Нам нужно провернуть верхнюю грань так, чтобы цвет двух ребер совпал с цветом центральных квадратов соответствующих граней.
• При совпадении лишь одного края, необходимо продолжать вращение.
• Действуйте по вышеописанным примерам. Здесь все зависит от боковых крайних элементов: расположены они последовательно или находятся на противоположных сторонах.

Если на смежных краях:

Если на противоположных краях:

У нас должен получиться правильно расположенный второй крест.

Этап 6: углы

• Теперь приступаем к расстановке угловых элементов последнего слоя. Ориентация угловых частей сейчас не важна. Главное, определить, правильную ли позицию занял угловой элемент.
• Определить это не сложно: при правильно расположенном угловом элементе цвета близлежащих центров совпадают с цветом 3 квадратов угла.

Понять, когда угловой элемент расположен правильно, помогут следующие примеры:

• Если 4 угла заняли правильную позицию, то можно перейти к этапу 7.
• Если же только одна угловая часть размещена правильно, или вообще нет правильно размещенного угла, то выбирайте один из соответствующих примеров для размещения всех угловых частей на «своих» местах.

Если все три угловых части не на «своих» местах — варианты решения:

Три угла на своих местах (вариант а)

Если нет правильно расположенных угловых элементов:

• В последнем случае необходимо последовать одному из вышеописанных примеров, чтобы хоть один угловой элемент занял нужную позицию.
• После этого продолжайте в зависимости от того, как расположились элементы.

Этап 7: сборка

• Углы заняли свои позиции, и нам осталось выполнить последние действия: решить головоломку, поворачивая угловые элементы последнего слоя.
• Сейчас на кубике Рубике может быть 2, 3 или 4 угловых элемента последнего слоя, которые ориентированы неправильно.

В ситуации, когда 2 угловых элемента ориентированны неправильно, выполните следующее:

Перед вращением граней кубика, обратите внимание на несколько важных моментов:

• Первый вариант решения головоломки может иметь подварианты. Все зависит от того, какой из них вам подходит. Необходимо проделать первую последовательность действий, а дальше действовать в соответствии с полученным результатом.

Вариант 1:

• при двух неправильно ориентированных элементах: необходимо повернуть «соседний» угол по часовой стрелке.

Вариант 2-3:

• при трех неправильно ориентированных угловых элементах кубик Рубик собирается по первому примеру, чтобы выйти на 2 неправильно ориентированных угловых элемента. Далее проводятся манипуляции исходя из полученного результата.

Вариант 4:

• при отсутствии правильно ориентированных угловых элементов необходимо действовать по первому вышеописанному примеру, после чего подбирать то решение, которое соответствует полученному результату.

Вариант сборки при всех неправильно ориентированных углах

Вы еще следуете нашей инструкции и все сделано правильно? Наши поздравления! Ваш кубик Рубик собран! И вы сами решили эту головоломку!

Видео: Как собрать кубик Рубика 3х3 | НОВАЯ СХЕМА 2017

Если даже предположить, что рекордсмену сильно повезло, то таблица мирового рейтинга по среднему из пяти результатов уже не оставляет сомнений: если больше 80 человек в среднем укладываются в 12 секунд, очевидно они что-то знают. В этом кратком обзоре я постараюсь приоткрыть секреты скоростной сборки. Сразу оговорюсь, что после прочтения этой статьи вы не станете чемпионами: здесь приведены только основные моменты и ссылки на более подробную информацию. Кроме того, даже после изучения метода полностью вам потребуются долгие тренировки для достижения хороших результатов. Зато вы получите неплохое представление о том, как это делается, и при желании будете знать, куда двигаться дальше. Я думаю, при достаточной усидчивости после нескольких месяцев тренировок многие смогут достичь среднего результата в районе 30 секунд.

Я буду ссылаться в основном на SpeedSolving Wiki и на Badmephisto . Итак, поехали.

Метод CFOP

Наиболее популярным методом скоростной сборки кубика является метод CFOP , он же метод Джессики Фридрих, которая его доработала и популяризовала, хотя свой вклад внесли и другие люди. Если всё делать правильно, в среднем кубик удаётся собрать за 56 ходов (увы не за ). Существуют и другие методы, с помощью которых можно получить неплохие результаты: Petrus , , Roux и т. д. Они менее популярны и ради краткости мы ограничимся рассмотрением метода CFOP.

CFOP - это название четырёх стадий сборки: C ross, F 2L, O LL, P LL:

• Cross - сборка креста, четырёх рёберных кубиков на нижней грани;
• F2L (First two layers) - сборка двух слоёв - нижнего и среднего;
• OLL (Orient the last layer) - правильная ориентация кубиков верхнего слоя;
• PLL (Permute the last layer) - расстановка кубиков верхнего слоя.

Рассмотрим эти стадии более подробно.

Cross - крест

Цель стадии - правильно разместить четыре рёберных кубика на одной из граней. С этим справится любой, кто умеет собирать кубик хоть как-то, однако собрать крест за несколько секунд не так тривиально. По правилам соревнований перед сборкой вам даётся 15 секунд на изучение комбинации (inspecting), за которые как минимум надо найти эти четыре рёберных кубика, а хорошо бы и составить в голове полную последовательность ходов. Доказано, что для сборки креста на заранее выбранной грани всегда требуется не больше восьми поворотов (поворот на 180° считается за один), причём восемь крайне редко, да и семь нечасто (среднее чуть меньше шести). На практике, чтобы быстро научиться находить оптимальную последовательность, требуется немало тренироваться.

Выбирать грань для сборки креста можно по-разному. Наиболее популярный способ - всегда собирать его на одной и той же грани (часто - на белой). Тогда вы на всех стадиях сборки точно знаете относительное расположение цветов, что облегчает процесс. Некоторые люди собирают первой ту грань, которую легче всего собрать. В среднем это экономит один поворот, однако вам постоянно приходится перестраиваться на другое расположение цветов. Используется также компромиссный вариант - собирать одну из двух противоположных граней (скажем, либо белую, либо жёлтую), тогда набор цветов боковых граней не меняется.

Основная хитрость сборки креста в том, что его надо собирать относительно. К примеру, если вы собираете крест на белой грани и бело-синий рёберный кубик уже на ней стоит белым цветом к белому центру, то вам не так важно, совмещена ли синяя сторона этого кубика с синей гранью. Достаточно поставить бело-зелёный кубик на противоположной стороне, а бело-красный и бело-оранжевый слева и справа. В процессе сборки вы можете крутить белую грань как угодно, а в конце одним движением сразу совместите все боковые центры с кубиками креста. Важно лишь помнить точный порядок цветов на кубике: если смотреть на белую грань, то по часовой стрелке идут синий, красный, зелёный, оранжевый (сзади - жёлтый).

Профессионалы собирают крест на нижней грани. Новичкам это кажется трудно, так как почти не видно, что ты собираешь, однако это даёт большое преимущество при переходе к следующему этапу: вам не надо тратить время на переворачивание кубика, и вы в процессе сборки креста можете заметить расстановку кубиков, нужных для сборки F2L и наметить план дальнейшей сборки.

Некоторые продвинутые хитрости сборки креста описаны в этом видео .

F2L - первые два слоя

Пожалуй, наиболее длинная стадия, цель которой - собрать полностью два слоя: слой с крестом и промежуточный слой. По сути дела вам нужно расставить на места восемь кубиков: четыре угловых нижнего слоя и четыре рёберных боковых в среднем слое. В отличие от методов сборки для начинающих пара (столбик) из углового и рёберного кубика собирается сразу же (то есть надо собрать четыре таких пары). В зависимости от первоначальной расстановки кубиков пары вам нужно применить тот или иной алгоритм (последовательность поворотов). Всего таких алгоритмов больше 40, можно их просто вызубрить , однако почти все они выводятся интуитивно. Есть два простейших случая, когда пара собирается в три движения:

Ещё два случая зеркальны к этим. Все остальные нужно свести к одному из этих четырёх. На это нужно максимум 8 ходов, то есть всего потребуется не больше 11 ходов на столбик. Возможно, вы найдёте не самый оптимальный способ, однако если сперва научитесь интуитивно собирать любую комбинацию хоть как-то, отдельные случаи потом можно посмотреть в шпаргалках.

Основная сложность этапа в том, чтобы быстро находить парные кубики. Они могут находиться в 16 различных местах: 8 мест в последнем слое и 8 в столбиках. Столбики просматривать сложнее, а чем меньше столбиков у вас собрано, тем больше шансов, что в несобранных находятся нужные вам кубики. Если вы при сборке креста не обращали внимания на кубики для F2L, при переходе к этому этапу вы можете потерять много времени просто на поиск. Также не всегда разумно начинать с первой найденной пары: возможно, она собирается длинным алгоритмом, а если начать с другой, то в процессе первая перестроится в более удачную комбинацию.

OLL - ориентация последнего слоя

На этом этапе кубики последнего слоя ориентируются так, чтобы последняя (в нашем случае - жёлтая) грань оказалась собранной. При этом неважно, что кубики по сути не стоят на своих местах: этим мы займёмся на последнем этапе.

Существует 57 различных исходных ситуаций, для каждой из которых есть свой алгоритм сборки, от 6 и где-то до 14 ходов. Необходимо не только выучить все эти алгоритмы, но и быстро идентифицировать, какой из них необходимо применить на данный момент. Вот пример одного из OLL:


Слева на картинке изображена исходная ситуация с точностью до поворота (предполагается, что мы собираем жёлтую грань). Чтобы применить эту OLL, должны совпасть расположения жёлтых квадратиков не только на верхней грани, но и на боковых (квадратики остальных цветов игнорируем). Не всегда требуется сличать кубик со схемой полностью, надо лишь сличить достаточно квадратиков, чтобы отличить от остальных комбинаций. Справа приведено два алгоритма (кому-то удобнее делать один, кому-то другой) в стандартной нотации , внизу номер OLL и вероятность его выпадения. Почти все выпадают с вероятностью 1/54, некоторые с 1/108 и две с вероятностью 1/216 (включая счастливую комбинацию, когда OLL собралась сама).

Начинающим заучивать 57 комбинаций может показаться пыткой, поэтому придуман упрощённый, но более медленный вариант - 2-look OLL. В этом случае OLL разбивается на два этапа, сперва собирается крест, а затем углы. Тут надо заучить лишь 10 алгоритмов (3 для креста, 7 для углов). Набравшись опыта в 2-look OLL, можно неспеша взяться за изучение полного набора. При этом 2-look в любом случае пригодятся: во-первых, они все есть в полном наборе (скажем, если крест собрался сам, то полные OLL совпадают с 2-look OLL для углов), а во-вторых, если вам попался ещё незнакомый OLL, вы можете вернуться к 2-look.

PLL - перестановка последнего слоя

Заключительный этап сборки состоит в том, чтобы расставить кубики последнего слоя на нужные места. Подход примерно аналогичный предыдущему этапу, но комбинаций и алгоритмов здесь меньше, всего 21 (13, если считать зеркальные и обратные за одну). С другой стороны их несколько сложнее опознавать, так как здесь надо учитывать разные цвета, причём цвета на схеме могут не совпадать с вашими цветами (с точностью до циклической перестановки):


Стрелками обозначены кубики, которые переставляет данный PLL. Вероятности большинства комбинаций - 1/18, изредка 1/36 и 1/72 (включая счастливый случай, когда ничего делать не надо).

Опять же предлагается упрощённый вариант - 2-look PLL, когда сперва расставляются углы (две комбинации), а потом центры (четыре комбинации), их довольно легко выучить.

Кубик и смазка

Даже изучив в совершенстве приведённый метод, вы не достигнете хороших результатов с плохим кубиком. Грани кубика должны легко вращаться толчком одного пальца, при этом он не должен быть слишком разболтан. Слои должны висеть на пружинках так, чтобы не до конца повёрнутый один слой не мешал продолжать вращение в другом направлении (в разумных пределах, конечно). У правильного кубика центральные квадратики можно вытащить и подкрутить болты, что находятся под ними. В обычных магазинах сложно найти хороший кубик, рекомендуют заказывать по интернету, например, .

Для достижения наилучших результатов кубик необходимо смазывать. Иногда смазка идёт в комплекте с кубиком, либо покупается отдельно. Подходит силиконовая смазка, которую можно купить в автомагазинах.

Вращения кубика

Вращение всего кубика в руках (а не отдельных граней) отнимает существенное время, поэтому при сборке его стараются как можно сильнее избегать. Скажем, на этапе F2L порой проще собирать столбик в дальнем от себя углу, не видя его, чем поворачивать кубик этим столбиком к себе. На этапе OLL, чтобы повернуть кубик так, как в схеме алгоритма, достаточно покрутить верхний слой, а не крутить весь кубик целиком - это быстрее (положение верхнего слоя относительно нижних на этом этапе не важно).

Look ahead - заглядывание вперёд

После завершения очередного этапа вы должны без паузы переходить к следующему. Пока вы на автомате выполняете очередной алгоритм, у вас голова свободна. Используйте это время, чтобы найти кубики, важные для следующего этапа, и понять, какой из алгоритмов вам придётся использовать дальше.

Fingertricks

Также ключ к значительному ускорению сборки - это fingertricks, умелое использование всех пальцев для вращения. Некоторые частоиспользуемые комбинации выполняются молниеносно, 5 поворотов в секунду и выше, если правильно использовать пальцы. Обратите внимание: не всегда более короткий алгоритм делать быстрее; может оказаться. что придётся делать неудобные повороты. У BadMephisto несколько видеозаписей посвящено fingertricks, например, рассказывается про F2L.

Практика

Без длительных тренировок ничего не выйдет. Приготовьтесь, что кубик придётся собирать тысячи раз.