Взрывающегося кубика рубика чтобы. 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

Итак, вы познакомились с головоломкой Кубик Рубика 3х3х3 и вам она пришлась по душе. Но как же научится собирать кубик, а еще лучше собирать его быстрее, вы пока не знаете. Специально для вас, начинающие любители головоломок, я делаю эту инструкцию, которая не только поможет научится собирать Кубик Рубика, но и делать это быстрее 1-й минуты (в будущем планируется создание инструкции для тех, кто хочет собирать кубик быстрее 30 секунд).

Начнем с того, что здесь вы можете , особенно это актуально для тех, кто хочет собирать кубик быстро, а старый кубик не позволяет этого делать по техническим причинам =)..

Самая распространенная методика сборки кубика 3х3х3 - это методика Джессики Фридрих. Данная методика разбивает сборку кубика Рубика на 4 этапа. И на начальном уровне сборки (со скоростью до 1 минуты) нужно изучить не так-то и много формул. Я постараюсь сделать инструкцию, которая будет понятной и будет содержать всю нужную информацию.

Для начала коротко про этапы сборки.

Этапы сборки кубика Рубика

1. Собираем крест. Задача этого этапа разместить на своих местах 4 кубика вокруг белого центра (многие используют именно белый цвет как основной при сборке, можно использовать любой).

2. В методике Джессики Фридрих на втором этапе собираются сразу же 2 первых слоя (F2L – first two layers ). Но для начинающего сборщика головоломки это будет достаточно сложно, поэтому мы рассмотрим как сделать этот этап за 2 шага, немного упростив задачу.

3. Сборка желтой стороны кубика (OLL – orientation of the Last Layer ). На данном этапе мы собираем желтую сторону кубика. Сборка этого этапа даже продвинутыми спидкуберами не всегда выполняется при помощи одной формулы. Мы рассмотрим как собрать желтую сторону за несколько шагов.

4. Последний этап сборки кубика называется Permutation of the Last Layer (PLL). На этом этапе необходимо расставить правильно угловые и реберные кубики в последнем третьем слое головоломки.

Ну а теперь от теории переходим к практике.

Итак, приступаем к сборке кубика. Для удобства обучения прошу запомнить, что кубик нужно держать белым центром вниз, а желтым вверх!

Сборка кубика начинается с креста на основной стороне, обычно это белый цвет. В данной инструкции белый будет основным . Данный этап проводится полностью интуитивно, тут нет никаких формул, но есть типичные ситуации, которые стоит запомнить для ускорения сборки.

Важно! Собираем не просто белый крест на белой стороне. Каждый реберный кубик имеет два цвета, и совпадать он должен с двумя центрами, с белым и одним из других четырех цветов (на фото видно как оранжево-белое и зелено-белое ребро совпадают с оранжевым и зеленым центрами).

1. Проверяем сторону с белым центром на наличие белых ребер. Если они есть, то просто вращая нижний слой кубика можно сопоставить это ребро с вторым центром. Смотрим как это делать на видео ниже. Напомню, что собирать кубик нужно белым центром вниз!

2. Если вы уже выполнили первый пункт этого этапа, обратите свой взгляд на верх кубика (сторону с желтым центром). Если возле желтого центра есть белые реберные кубики, то их достаточно легко установить на нужное место на основной стороне (с белым центром). Для этого необходимо вращая только верхний слой сопоставить данное ребро с вторым центром (оранжевым, красным, зеленым или синим) при этом поверните сторону, на которой совпал центр и ребро к себе лицом. После того, как ребро совпало с дополнительным центром вам нужно повернуть переднюю грань два раза, чтобы белый цвет оказался не вверху кубика, а в низу (там где белый центр). Смотрим наглядные применение в видео ниже.

3. Все остальные ситуации решаются при помощи поднятия кубика белой стороной наверх (сторону с желтым центром) и разворот вниз к белому центру как в пункте 2. Ниже видео с наглядными примерами.

Сборку двух первых слоев предлагаю выполнить в два шага. После сборки белого креста наша задача установить четыре угловых кубика на свои места, после чего еще четыре реберных.

Как и сборка креста это все можно выполнять исключительно интуитивно.

Установка угловых кубиков в первый (нижний) слой

Для легкости восприятия информации я продемонстрирую, как нужно устанавливать угловые кубики.

Чтобы установить угловые кубики на свои места вам нужно изучить один прием, которые среди спидкуберов называется “пиф-паф”. Формула этого приема выглядит так R U R’ U’. читай здесь.

В видео я рассмотрел 4 ситуации, которые возникают в процессе установки угловых кубиков.

Угловой кубик смотрит белой гранью направо (кубик держим белым центром вниз). Выполняем форму U’F’UF
Угловой кубик смотрит белой гранью налево (кубик держим белым центром вниз). Выполняем форму URU’R’.
Угловой кубик смотрит белой гранью вверх (кубик держим белым центром вниз). Выполняем форму R U R’ U’ R U R’ U’ R U R’ U’ (три пиф-пафа) Угловой кубик стоит на своем месте, но перевернут (кубик держим белым центром вниз). Выполняем форму R U R’ U’ (один пиф-паф), после чего угловой кубик окажется на верху (на стороне с желтым центром). С этой позиции выполняем одну из описанных выше формул.

После установки всех углов на места, кубик должен выглядеть так:

Установка реберных кубиков

После того, как вы разместили все угловые кубики в нижнем слое, наша задача установить на свои места реберные кубики. После этого этап F2L будет закончен.

Установка реберных кубиков выполняется при помощи одной формулы и ее зеркального исполнения. Перед выполнением формулы главное установить реберный кубик на нужное место, выполняется это поворотом верхнего слоя.

Реберный кубик нужно установить так, чтобы цвет боковой грани совпадал с цветом центрального кубика среднего слоя.

1. Если после этого реберный кубик находиться слева от своего места, выполняем формулу URUR’ U’F’U’F.

2. Если же реберный кубик находится справа от своего места, тогда выполняем зеркальную формулу U’L’U’L UFUF’.

3. Бывают случаи, когда реберные кубики стоят не на своих местах, либо на своих местах, но при этом перевернутые. Указанные выше формулы помогут поднять реберный кубик на верхний слой, после чего вы без проблем установите его в нужное место.

После сборки двух первых слоев, необходимо собрать сторону с желтым центром, данный этап называется OLL. При этом наша задача просто собрать желтую стороне, на данном этапе вовсе не обязательно чтобы все кубики были на своих местах.

Смотрим на видео как устанавливать реберные кубики при сборке первых двух слоев

1. Уголокок

После того как вы собрали два первых слоя, желтая сторона кубика может выглядеть так:

Но на практике, в процессе сборки, могут выпасть и другие комбинации. Рассмотрим как выходить из всех этих ситуаций при помощи универсальных формул.

Наша задача сделать уголок из желтых кубиков. После сборки двух первых слоев можно увидеть наверху совершенно разные комбинации из желтых кубиков, но чаще всего мы получаем либо уголок, либо ничего. Под ничего подразумевается то, что не выпал ни уголок ни крест ни рыбка. На изображениях несколько возможных комбинаций, которые могут быть до сборки уголка.

Уголок собрать очень просто. Выполняем формулу: F RUR’U’ F. После выполнения формулы вы получите одну из множества комбинаций, которые возможные при сборке OLL, которая содержит уголок. Переходим к следующему шагу.

2. Крест

Крест можно собрать при помощи одной формулы, но только на этапе собранного уголка. Комбинаций на базе уголка может быть много, но для сборки креста нужно знать всего одну формулу. Итак, перед сборкой нужно взять кубик так, чтобы вектора уголка смотрели: одна на вас, другая налево (фактически так, как на картинке выше). Далее выполняем формулу: RU BU’B’ R’. Как результат вы получите одну из комбинаций на базе креста:

После этого, можно переходить к сборке рыбки.

3. Рыбка

Комбинация рыбка нам нужна для того, чтобы при помощи одной формулы собрать всю желтую сторону. На самом деле, после сборки креста, одна и та же формула поможет вам сделать рыбку, а после рыбки и полностью OLL.

Для этой операции есть универсальная формула, которая нам поможет - RU’-RU-RU-RU’-R’U’-R2 (зеркальный вариант слева: L’U-L’U’-L’U’-L’U-LU-L2). На видео я рассказываю в каких случаях какую формулу использовать.

2. Расстановка угловых кубиков

На видео я показываю, как следует расставлять угловые кубики в двух самых распространенных случаях.

Формула для случая один (выполнять формулу следует из того положения, что показано на видео): R’U2RDR’U2RDR’U2RDDR’U2R

Формула для случая 2 (выполнять формулу следует из того положения, что показано на видео):R’U2RD2R’U2RD’R’U2RD’R’U2R

Данные формулы проще учить интуитивно, нежели просто запоминать на память.

- это полдела. Теперь его нужно собрать. И здесь вам поможет эта самая подробная видеоинструкция.

ЕЩЕ ОДНА ИНСТРУКЦИЯ ПО СБОРКЕ КУБИКА РУБИКА ДЛЯ НОВИЧКОВ?

Сейчас интернет забит огромным количеством инструкций на тему "как собрать кубик Рубик 3х3" . Способы собрать кубик Рубика для новичков, которым учат многочисленные инструктора, практически ничем не отличаются.
Кроме одного, самого главного - простоты и доступности объяснения. Именно от этого зависит, насколько быстро вы или ваш ребенок соберете свой первый кубик Рубика.

СОБЕРЕТ ДАЖЕ ПЕРВОКЛАШКА. ЛУЧШАЯ ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ДЕТЕЙ.

Самый простой метод обучения сборке кубика рубика 3х3 разработал герой шоу "Україна має талант" Максим Чечнев. Максим во время работы в детских лагерях научил собирать кубик 3х3 множество детей. И на основе своего опыта разработал простейшую методику обучения, понятную и доступную для детей даже младшего школьного возраста.

Процесс обучения разбит на 9 уроков с заданиями. Не пугайтесь количеству уроков - все их можно пройти в течении нескольких часов. Зато в финале вы не просто соберете свой первый кубик рубика, но и гарантировано запомните этапы сборки и во второй раз точно соберете кубик рубик без подсказок, самостоятельно.

Как собрать кубик Рубика видео от Максима Чечнева.

Этап 1. Основы строения кубика.

Этап 2. Собираем крест на одной из сторон + теория об элементах кубика Рубика 3х3 .

После того, как вы собрали крест, перед просмотром 3 видео ОБЯЗАТЕЛЬНО разберите и соберите его снова несколько раз. Закрепляйте этапы и формулы кубика Рубика сразу, чтобы не забыть уже через час!

Этап 3. Ставим элементы креста на место.

Этап 4. Собираем одну сторону полностью.

Этап 5А. Собираем второй слой (второй этаж) кубика Рубика + закрепление материала.

ВАЖНО! После завершения этапа 5А разберите свой кубик - и обязательно закрепите предыдущие 4 этапа сборки кубика Рубика на оранжевой стороне (соберите крест, а затем полностью всю оранжевую сторону).

Этап 5Б. Собираем второй слой (второй этаж) кубика Рубика + дополнительные возможные ситуации.

Что нужно знать

Для начала несколько вводных установок, чтобы иметь представление о сборке кубика Рубика:

1. Есть несколько способов собрать кубик Рубика. Мы выбрали один, который показался нам наиболее понятным и легким.

2. Сборка кубика Рубика происходит в несколько этапов (шагов). Например, на первом этапе вы собираете крест верхней грани кубика, а на втором – углы этой грани. Для каждого этапа имеются свои алгоритмы (процессы) сборки, записанные формулами.

3. Ваша задача на каждом этапе будет заключаться в том, чтобы, оценив ситуацию, выбрать соответствующий алгоритм и, выйдя на стартовую позицию для его совершения, выполнить его. Это предстоит проделать несколько раз, пока цель этапа не будет достигнута.

4. На каждом следующем этапе алгоритмы сборки сложнее, а формулы для их записи длиннее. Это объясняется тем, что помимо выполнения основной задачи этапа (например собрать слой) вы должны сохранить еще и то, что было сделано ранее – не разрушить уже собранные слои.Если кубик изначально неправильно сложен механическим способом (нечаянно или ради шутки), то, скорее всего, собрать его будет невозможно. В таком случае его нужно разобрать на части и сложить снова.

5. Считается, что для сборки кубика достаточно не более чем 20 поворотов граней (ходов). Но обычно требуется гораздо больше ходов.

6. В некоторых случаях важен не только факт сборки кубика Рубика, но и время, потраченное на сборку головоломки. Скоростная сборка кубика Рубика называется спидкубингом, а люди, увлекающиеся данным занятием – спидкуберами. Соревнования по скоростной сборке кубика Рубика проводятся регулярно.

Общее строение кубика Рубика

Центры кубика – 6 шт. Этот элемент имеет всего одну наклейку одного цвета. Центры кубика не перемещаются друг относительно друга.

Ребра кубика – 12 шт. Реберные элементы кубика имеют два цвета.

Углы кубика – 8 шт. Угловые элементы имеют наклейки трех цветов.

Грани кубика Рубика – это девять его элементов, которые можно вращать одновременно.

Каркас кубика , на котором закреплены центральные элементы граней. Если разобрать кубик механическим способом, крестовина и центральные элементы останутся целыми, и на них вы сможете собрать остальные элементы.

Всего в кубике Рубике 20 подвижных элементов (12 реберных и 8 угловых), так как центральные элементы не перемещаются друг относительно друга, их мы не посчитали. Хотя, конечно, они могут перемещаться на каркасе вокруг оси.

Последовательность сборки

1. Крест верхней грани.

2. Верхняя грань полностью.

3. Средний слой.

4. Расстановка реберных кубиков последней грани по своим местам.

5. Ориентирование бортовых кубиков – сборка креста последней грани.

6. Расстановка угловых кубики последней грани по своим местам.

7. Ориентирование угловых кубиков последней грани и, как следствие, сборка последней грани и всего куба.

Запись алгоритмов сборки (процессов), как мы уже сказали, производится с помощью формул. Грани куба в формулах обозначаются буквами согласно начальным русским буквам наименований граней. Естественно, применяются и латинские обозначения, но мы остановимся на русских.

Ф – фасад

П – правая грань

Л – левая грань

Вы сами определяете, какую грань куба в каждый конкретный момент считать фасадной, то есть обращенной к вам. Это зависит от сложившейся ситуации. Нужно понимать, что центральные кубики определяют цвет грани, а это значит, что 6 кубиков даже в разобранном (перепутанном) кубике Рубика уже стоят на своих местах. Поворот на 90° по часовой стрелке обозначается так: Ф, Т, П, Л, В, Н . Для того чтобы обозначить поворот на 90° против часовой стрелки, применяют штрих: Ф", Т", П", Л", В", Н" .

С – этой буквой обозначают поворот среднего слоя на 90° по часовой стрелке. С" – соответственно, поворот против часовой стрелки.

Стандартная запись процесса может выглядеть так: НПФ"П". Выполняется эта формула следующим образом:

1. Повернуть нижнюю грань на 90° по часовой стрелке.

2. Повернуть правую грань на 90° по часовой стрелке, то есть от себя.

3. Повернуть фасадную грань на 90° против часовой стрелки.

4. Повернуть правую грань на 90° против часовой стрелки, то есть на себя.

Более подробно о записи процессов мы еще скажем на этапах сборки. Кроме того, формулы вам понадобятся, в случае если вас заинтересуют другие способы сборки кубика.

Первый этап

Цель: собрать крест верхней грани – первого слоя

На самом деле, первые два этапа самые легкие. Вам практически не нужно опасаться разрушения ранее собранных слоев, так как вы практически еще ничего не собрали и у вас есть определенная свобода движения граней. Можно пользоваться интуицией или алгоритмами сборки.

На этом этапе нас интересуют двухцветные реберные элементы кубика. Выберите цвет грани, которую вы будете собирать первой. С этого момента она будет считаться верхней гранью, или первым слоем. Теперь к ней необходимо подобрать реберные элементы. Всего реберных элементов 12, но нас интересуют только четыре, одна из наклеек которых имеет интересующий нас цвет – цвет верхней грани, то есть верхнего центрального элемента.

Ниже показано, как будет выглядеть кубик после первого этапа. Обратите внимание: крест как бы спускается на боковые грани. Если этого не произойдет, то это значит, что вы собрали неверно.

Предположим, для сборки вы выбрали оранжевую грань. Ваша задача на данном этапе будет заключаться в том, чтобы найти на кубике по очереди все реберные элементы, имеющие оранжевую наклейку, и, оценив их положение, выбрать один из алгоритмов, для того чтобы поднять элемент наверх. Как на этом этапе, так и на последующих кубики уже могут стоять на своих местах. Это облегчит сборку, а в некоторых случаях некоторые этапы можно будет пропустить.

Начальная позиция, с которой применяются алгоритмы этого этапа, – кубик, чье положение вы будете менять, находится под центральным кубиком фасадной грани. В начальную позицию угловой кубик приводится поворотами нижней грани, если он находится на ней, либо сначала боковой (поворот вниз), а затем нижней, если он расположен на одной из боковых граней.

Формулы этого этапа:

Ф 2 – цвет наклейки реберного элемента, обращенной к вам, совпадает с цветом фасадной грани

НПФ"П" – цвет наклейки реберного элемента, обращенной к вам, совпадает с цветом верхней грани

Надстрочная двойка обозначает два поворота на 90° (соответственно, один поворот на 180°). Ф 2 =ФФ . Указывать против часовой стрелки или по часовой стрелке совершаются повороты, необходимости нет, ведь и в том и в другом случае результат один.

Второй этап

Цель: собрать верхнюю грань – первый слой

На этом этапе все алгоритмы выполняются при нахождении кубика в левом нижнем углу выбранной вами фасадной грани. Всего вам нужно отыскать и поставить в начальную позицию 4 угловых кубика. При этом вы каждый раз выбираете новую фасадную грань. Находящийся в углу кубик может быть развернут тремя способами по отношению к граням куба. Поэтому на этом этапе используются три формулы.

Формулы этого этапа:

ЛН"Л" – ситуация «а»

Ф"Н"Ф – ситуация «б»

(Ф"П") Н 2 (ПФ) – ситуация «в»

Обратите внимание на запись последней формулы. Скобки предназначены для облегчения запоминания. Чтобы научиться собирать кубик Рубика, нужно запомнить эти формулы, но многие процессы запоминаются интуитивно.

Третий этап

Цель: собрать второй слой (пояс). В результате будет собрано уже два слоя

На этом этапе у вас две ситуации, которые определяют, какую применить формулу и, соответственно, две формулы. Расставить по своим местам нужно 4 реберных кубика. В начальной позиции кубик, который вы собираетесь переставлять, находится под центральным элементом фасадной грани. Чтобы выйти на начальную позицию, найдите нужный кубик на нижней грани и выведите его на фасад, так чтобы цвета наклеек центрального кубика и углового совпадали, а наклейки, соответственно, находились рядом. Если нужный кубик находится в среднем слое, то выполните любой из алгоритмов этого этапа, пока кубик не опустится на нижнюю грань. Рекомендуется сначала расставить все кубики, находящиеся внизу, а затем приступать к тем, что находятся в среднем поясе. Потому что по мере расстановки нижних находящиеся в среднем поясе реберные элементы могут опуститься вниз, и специально выводить их в нижний слой необходимости не будет.

Формулы этого этапа:

(НЛН"Л")(Н"Ф"НФ) – если элемент идет на левую грань

(Н"П"НП)(НФН"Ф") – если элемент идет на правую грань

Четвертый этап

Четвертый и последующие этапы предназначены для того, чтобы собрать последнюю грань (последний слой). Четвертый и пятый – сборка креста. Шестой и седьмой – правильная расставка оставшихся четырех угловых элементов. С четвертого этапа кубик переворачивается нижней гранью вверх, так он и будет дальше изображаться на иллюстрациях.

Цель этапа: расставить реберные кубики нижней грани по своим местам. При этом некоторые их них будут неправильно ориентированы.

На этом этапе меняются местами пары реберных кубиков с помощью одного процесса. Процесс выполняется несколько раз, пока все кубики на станут на свои места. Повторимся, два из них, скорее всего, будут неправильно ориентированы.

Формула этого этапа:

(ВФП) В (П"В"Ф")

Пятый этап

Цель: ориентирование бортовых кубиков – сборка креста последней грани

Результат пятого этапа /©NakedScience

К пятому этапу как правило уже два кубика последней грани должны быть на своих местах и при этом правильно ориентированы. Поверните несколько раз верхнюю грань, чтобы в этом убедиться. Теперь надо правильно сориентировать оставшиеся реберные кубики. Основной последовательностью данного этапа меняется ориентация кубика на правой грани, поэтому в большинстве случаев возможны три начальных позиции для применения алгоритма. Если же у вас неправильно ориентированы все кубики вы полните алгоритм для ситуации «в» два раза.

Формулы этого этапа:

(ПС Н) 4 В (ПС Н) 4 В" – ситуация «а»

(ПС Н) 4 В" (ПС Н) 4 В – ситуация «б»

(ПС Н) 4 В 2 (ПС Н) 4 В 2 – ситуация «в»

Все три формулы различаются только способом поворотов, промежуточных и завершающих (В) и состоят из одной последовательности – ПС Н . Запись С Н означает поворот среднего слоя по часовой стрелке. Подстрочный индекс обозначает, со стороны какой грани следует сделать поворот. То есть со стороны какой грани поворот будет считаться поворотом по часовой стрелке. (С Н) 4 – означает что данную последовательность следует выполнить четыре раза.

Шестой этап

Цель: расставить угловые кубики нижней грани по своим местам. При этом некоторые из них будут неправильно ориентированы.

Оба применяемых на этом этапе процесса затрагивают только три угловых кубика. Один всегда остается на месте. Если после предыдущего этапа у вас есть угловой кубик, который находится на своем месте, даже если он и неправильно ориентирован, то выбор того, как вы будете держать кубик Рубика в руках и какую грань выберете в качестве фасадной, зависит от него. Он должен находиться в левом дальнем углу верхней грани. Сориентировав таким образом кубик Рубика, выполните один из двух процессов. Они зеркальные, один называется прямым, другой обратным. Первый переставляет три угловых кубика в направлении по часовой стрелке, второй – в направлении против часовой стрелки. Выберите тот, который позволяет достичь поставленной цели.

Формулы этого этапа:

(П"Ф"Л"Ф)(ПФ"ЛФ) – прямой процесс

(Ф"Л"ФП")(Ф"ЛФП) – обратный процесс

Процессы выполняемые на шестом этапе /©NakedScience

Алгоритм выполняется несколько раз, пока все кубики не встанут на свои места.

Седьмой этап

Цель: правильная ориентация угловых кубиков последней грани и, как следствие, сборка последней грани и всего куба.

На этом этапе легко ошибиться и сломать все собранное ранее, поэтому будьте внимательны при выполнении формул. Как и на пятом этапе, формулы состоят из одной последовательности – ПФ"П"Ф . Причем в алгоритмах эта последовательность повторяется по два раза – (ПФ"П"Ф) 2 – так называемая восьмиходовка, или 8-ходовый процесс. Здесь нужно понимать, что если восьмиходовку повторить три раза, то весь куб придет в то же состояние, что и перед началом выполнения формулы. Чтобы добиться результата, алгоритм «разбавляют» промежуточными поворотами, то есть комбинируют с В (поворот верхней грани на 90° по часовой стрелке), В" (поворот верхней грани на 90° против часовой стрелки) и В 2 (поворот верхней грани на 90° дважды).

Формулы данного этапа выглядят следующим образом:

(ПФ"П"Ф) 2 В (ПФ"П"Ф) 2 – ситуация «а»

(ПФ"П"Ф) 2 В" (ПФ"П"Ф) 2 – ситуация «б»

(ПФ"П"Ф) 2 В 2 (ПФ"П"Ф) 2 – ситуация «в»

При этом первая половина алгоритма выполняется до тех пор, пока угловой кубик не сориентируется правильно, а вторая половина (после поворота) – пока нижние слои, пришедшие в беспорядок при выполнении первой половины, не вернутся в прежнее собранное состояние. Теперь остается только повернуть последнюю собранную грань и все – кубик Рубика собран!

Знаете, какая игрушка заслужила звание наиболее реализуемой в мире? Нет, не красотка Барби и даже не конструктор Lego. Абсолютным лидером продаж считается вещица куда более интеллектуальная – кубик Рубика. В этом году яркая головоломка венгерского происхождения празднует сорок первый день рождения. За четыре десятилетия её пытались покорить миллионы. А сегодня мы подскажем способ, как собрать «кубик-рубик», используя только два движения и один маленький секрет .

В 1980 году открылся список рассылки для любителей кубика Рубика. С тех пор тысячи ценителей головоломки, среди которых ошеломляющее количество математиков, инженеров и программистов, объединили усилия, чтобы найти «алгоритм Бога» : способ, как собрать кубик за минимальное количество ходов. В июле 2010 года программист из Пало-Альто Томас Рокики, учитель математики из Дармштадта Герберт Коцемба, математик из Кентского университета Морли Дэвидсон и инженер компании Google Inc. Джон Детридж доказали, что каждая конфигурация кубика Рубика может быть решена не более чем в 20 ходов. А действующий рекорд – 4.94 секунды . Что ж, метод, описанный ниже, не гарантирует скоростного решения. Но почему бы не проверить теорию на практике?

Просто поверните левую грань.

Теперь поверните верхнюю грань.

Повторяйте эти две комбинации друг за другом. Сколько раз? Пока не соберете!

Видео-демонстрация этого метода собрала уже более 14 миллионов просмотров. Конечно, в комментариях нашлось немало недовольных, которым не удалось решить головоломку. Может, они просто недостаточно долго повторяли комбинацию?

Обращали внимание, как стремительно «летают» грани кубика в руках профессионалов? Оказывается, и тут есть маленькая хитрость. Чтобы ускорить процесс, нужно использовать…смазку! Подойдёт жидкий силикон.

Поверните грани кубика в положение, как на фото.