Переломи, вивихи, енциклопедія / Розтягування / Як зібрати 3 шар кубика. Секрети складання кубика Рубіка: елементи, частини, ключові поняття

Як зібрати 3 шар кубика. Секрети складання кубика Рубіка: елементи, частини, ключові поняття

05.11.2021

Головоломка, придумана як наочний посібник до теорії алгебри, несподівано захопила весь світ. Вже не одне десятиліття далекі від вищої математики люди азартно б'ються над складним та захоплюючим завданням. "Магічний кубик" - відмінний інструмент для розвитку логічного мислення та пам'яті. Тим, хто вперше поставив питання, як зібрати кубик Рубіка, схеми та коментарі допоможуть підтримати ентузіазм, і, можливо, відкрити для себе світ спідкубінгу.

Шість граней головоломки мають певні кольори та порядок їх розташування, запатентовані винахідником. Численні підробки часто видають себе саме незвичними кольорами або їх становищем щодо один одного. Навчальні схеми та описи завжди використовують стандартне колірне оформлення. Початківцям досить просто заплутатися в поясненнях, якщо використати кубик з іншою колірною схемою.

Кольори протилежних граней: білий – жовтий, зелений – синій, червоний – помаранчевий.

Кожна сторона складається із кількох квадратних елементів. За їхньою кількістю розрізняють види кубиків Рубіка: 3*3*3 (перший класичний варіант), 4*4*4 (так звана Помста Рубіка), 5*5*5 і так далі.

Перша модель, зібрана Ерне Рубіком, була 27 дерев'яних кубиків, однаково пофарбованих у шість кольорів і складених один на одного. Винахідник протягом місяця намагався згрупувати їх так, щоб грані великого куба склалися з однакових кольорів квадратів. Ще більше часу зайняла розробка механізму, який скріпив усі елементи.

Сучасний кубик Рубика класичної конструкції складається з наступних елементів:

Центри – нерухомі відносно одна одну частини, закріплені на осях обертання кубика. Вони звернені до користувача лише однією забарвленою стороною. Власне, шість центрів утворюють дзеркальні пари в колірній схемі.
Ребра – рухливі елементи. Користувач бачить дві кольорові сторони кожного ребра. Колірні комбінації тут також стандартні.
Кути – вісім рухомих елементів, що розташовані у вершинах куба. Кожна з них має три кольорові сторони.
Скріплюючий механізм – хрестовина із трьох жорстко закріплених осей. Існує альтернативний варіант механізму, подібний до сфери. Його використовують у швидкісних чи багатоелементних кубиках. Особливо складна конструкція кубів із парною кількістю елементів на гранях – це система взаємопов'язаних клік механізмів, іноді об'єднана з хрестовиною. Існують магнітні механізми для професійних швидкісних кубів.

Гра з кубиком Рубика у тому, що з допомогою рухомого механізму кольорові елементи на гранях переупорядковують і намагаються зібрати у початковому порядку.

Фанати головоломки змагаються у вирішенні на якийсь час. Крім спритності рук, для цього необхідно вивчити, запам'ятати та довести до автоматизму сотні комбінацій кольорових елементів та дій з ними. Цей незвичайний вид спорту називається спідкубінг.

Регулярно проводяться турніри спідкуберів, оновлюються рекорди. Постійно відкриваються нові обрії для досягнень. В рамках турнірів проводяться змагання зі складання наосліп, однією рукою, ногами і так далі.

Найновіше захоплення - складання пасьянсів (узорів) на кубику.

Для того щоб описувати маніпуляції з головоломкою, записувати схеми рішень, рух елементів відносно один одного, і просто для зручності спілкування була створена мова обертань. Він є літерними позначеннями для кожної грані і для способів її обертання.

Сторони головоломки позначають великими літерами.

У російськомовних посібниках зі збирання кубика Рубика використовують початкові літери від російських назв:

Ф - від "фасад";
Т - від "тил";
П - від "права";
Л - від "ліва";
В – від «верх»;
Н - від "низ".

У світовому співтоваристві використовують початкові літери від назв граней англійською.

Позначення, прийняті WCA (World Cube Association):

R – від right;
L – від left;
U – від up;
D – від down;
F - від front;
B – від back.

Центральний елемент називається так само, як грань (R, D, F і так далі).

Ребро примикає до двох граней, його назва складається з двох літер (FR, UL тощо).

Кут відповідно описується трьома літерами (наприклад, FRU).

Групи елементів, які становлять середні шари між гранями, теж мають свої назви:

M (від middle) – між R та L.
S (від standing) – між F та B.
E (від equatorial) – між U та D.

Обертання граней описуються літерами, що називають грані, та додатковими значками.

Апостроф "'" вказує на те, що грань або шар повертаються проти годинникової стрілки.
Цифрою 2 позначається повторення руху.

Можливі дії з гранню, наприклад, з правої:

R - обертання за годинниковою стрілкою;
R' – обертання проти годинникової стрілки.
R2 - подвійний поворот, будь-яку сторону, оскільки в грані всього чотири можливі положення.

Щоб визначити, в який бік повертати грань, потрібно уявити на ній циферблат годинника і керуватися рухом уявної стрілки.

Обертання протилежних граней «за годинниковою стрілкою» виходить зустрічним.

Рухи середніх шарів прив'язані до зовнішніх граней:

Шар M обертається в тих самих напрямках, що і L.
Шар S як F.
Шар E – як D.

Ще одне важливе позначення «w» - одночасний поворот двох сусідніх шарів. Наприклад, Rw – одночасне обертання R та M.

Повороти всього кубика цілком називають перехопленнями. Вони виконуються у трьох площинах, тобто за трьома осями координат: X, Y, Z.

x та x' – повороти по осі X всього кубика. Рухи збігаються з поворотами правої грані.
y та y' – повороти кубика по осі Y. Рухи збігаються з обертаннями верхньої грані.
z та z’ – обертання кубика по осі Z. Рух збігається з обертанням фронтальної грані.
х2, y2, z2 - позначення подвійних перехоплень по зазначеній осі.

Крім загальноприйнятих позначень, посібники зі складання рясніють сленгом, популярними серед спідкуберів назвами технік, прийомів, алгоритмів, візерунків і фігур на кубику тощо. Не менш потрібні схематичні описи алгоритмів, у яких використовуються лише стрілки. Чим більше накопичується досвіду у вирішенні головоломки, тим простіше розуміти описи та пояснення, багато речей починають сприйматися інтуїтивно.

Шапка – зібрані з одного боку кубика кольорові елементи. Складання головоломки – те саме, що складання всіх шести шапок.
Пояс – суміжні із шапкою кольорові елементи. Шапка може бути зібрана так, що пояс складається з розрізнених кольорових фрагментів, тобто кутові та реберні елементи стоять не на своїх місцях.
Хрест – фігура на шапці із п'яти фрагментів одного кольору. Складання часто починають з побудови хреста. Тут нема чіткого керівництва. Цей крок дозволяє найбільшу свободу дій і потребує певних роздумів. Коли хрест готовий, залишається слідувати завченим алгоритмам.
Фліп – розворот кута або ребра на одному місці щодо центру, ця дія потребує застосування спеціальних алгоритмів.

Схеми для початківців допоможуть навчитися та зберегти нерви, збираючи безнадійно заплутаний кубик, відчути логіку рухів та відпрацювати найпростіші алгоритми.

Перш ніж зробити якусь дію, необхідно оглянути кубик. На змаганнях на "преінспекцію" відводиться 15 секунд. За цей час потрібно знайти елементи одного кольору, які збиратимуться у «шапку» на першому етапі. Традиційно починають з білого боку, тобто більшість посібників припускає, що U – біла. «Мультиколорники»-спідкубери можуть розпочати складання з будь-якого боку, подумки перебудувавши всі готові алгоритми.

Кубик Рубіка 2х2

"Міні куб" складається з 8 кутових елементів. На першому етапі збирається один шар із чотирьох кутів. На другому етапі - кути, що залишилися, розміщуються на своїх місцях, при цьому вони можуть бути перевернуті, тобто кольорові елементи будуть знаходитися не на своїх гранях. Залишиться розгорнути їх необхідною стороною.

Алгоритм «піф-паф» дозволяє переміщувати кутовий елемент та правильно його орієнтувати. Якщо виконати цю послідовність дій шість разів поспіль, кубик прийде у вихідне положення. Таким чином, якщо кубик змішаний, потрібно застосувати його від 1 до 5 разів, щоб встановити елемент правильно. Запис алгоритму: RUR'U'.
Коли один шар зібраний, треба повернути кубик другим шаром нагору. Рухаючи цей шар у будь-який бік, встановити один із кутів на своє місце. Далі застосовується алгоритм, що дозволяє поміняти місцями два сусідні елементи – правий та лівий кут передньої грані. Послідовність дій така: URU'L'UR'U'LU.
Коли всі кути перебувають у місцях, їх перевертають (фліпають) з допомогою алгоритму «піф-паф». На цьому етапі важливо не перехоплювати кубики.

Як зібрати кубик Рубіка 3х3

Побудувати "білий хрест", зібравши 4 ребра з білими наклейками навколо білого центру.
Поєднати кольорові центри сторін R, L, U, D з відповідними ребрами «білого хреста».
Помістити на свої місця кути з білими наклейками. За допомогою алгоритму R’D’RD, повтореного до п'яти разів, кути перевернуться у правильне положення.
Щоб помістити на місця ребра середнього шару, треба перехопити кубик – у2. Вибрати ребро без жовтої наклейки. Поєднати його з центром, що збігається за кольором з однієї зі сторін. Застосовуючи формули, змістити ребро середній шар: Ребро опускається зі зміщенням вліво: U’L’ULUFU’F’. Ребро опускається зі зміщенням праворуч: URU'R'U'F'UF. Якщо елемент виявився на своєму місці, але неправильно повернутий, ці алгоритми використовуються знову, щоб перемістити його в третій шар та встановити наново.
Не перехоплюючи кубик, зібрати жовтий хрест на шапці третього шару, повторюючи алгоритм: FRUR'U'F'.
Поєднати ребра останнього шару з бічними центрами правильно, як це робилося для першого хреста. Два ребра легко встануть на свої місця. Двоє інших доведеться поміняти місцями. Якщо вони є один проти одного: RUR'URU2R'. Якщо на сусідніх сторонах: RUR URU2R U.
Розставити на правильні позиції кути останньої грані. Якщо жоден з них не знаходиться в належному місці, застосуйте формулу URU’L’UR’U’L. Один із елементів стане правильно. Перехопити кубик цим кутом до себе, він буде верхнім правим на передній грані. Переміщати решту кутів проти годинникової стрілки URU’L’UR’U’L або, навпаки, U’L’URU’LUR’. На цьому етапі всі зібрані ділянки перебудуватимуться, здасться, що щось пішло не так. Важливо стежити, щоб кубик не перекинувся та центр F не змістився щодо користувача. Комбінацію ходів слід повторювати до 5 разів.
Можливо, кутові елементи потрібно розгорнути, поєднавши кольорові фрагменти з іншими гранями правильно. Щоб розгорнути (фліпнути) їх, використовується перша формула: R'D'RD. Важливо не перехоплювати кубик, щоб F та U не змінювалися.

Кубик Рубіка 4х4

Головоломки, що мають більше трьох елементів у ребрі, припускають набагато більшу кількість комбінацій.

Особливо складні «парні» варіанти, тому що в них немає жорстко зафіксованого центру, який допомагає орієнтуватися у класичній головоломці.

Для 4*4*4 можливе близько 7,4*1045 позиції елементів. Тому його назвали «помсту Рубіка» або Майстер Кубік.

Додаткові позначення внутрішніх шарів:

f – внутрішній передній;
b – внутрішній задній;
r – внутрішній правий;
l – внутрішній лівий.

Варіанти складання: пошарово, від кутів або приведенням до вигляду 3*3*3. Останній спосіб найпопулярніший. Спочатку на кожній грані збирається по чотири центральні елементи. Потім підганяються реберні пари і виставляються кути.

Збираючи центральні елементи, слід пам'ятати, які кольори протиставлені попарно. Алгоритм, щоб міняти місцями елементи з середньої четвірки: (Rr) U (Rr) U (Rr) U2 (Rr) U2.
При збиранні ребер обертаються лише зовнішні грані. Алгоритми: (Ll)' U' R U (Ll); (Ll)' U' R2 U (Ll); (Ll)' U' R' U (Ll); (Rr) U L U'(Rr)'; (Rr) U L2 U'(Rr)'; (Rr) U L'U' (Rr)'. Найчастіше ребра можна зібрати інтуїтивно. Коли залишаються всього два реберні елементи: (Dd) R F’ U R’ F (Dd)’ – щоб встановити їх поруч, U F’ L F’ L’ F U’ – щоб поміняти місцями.
Далі застосовуються формули кубика 3*3*3 для перестановки та обертання кутів.

Складні випадки, які потребують особливого вирішення – паритети. Їхні формули не вирішують завдання, а вибивають елементи з тупикової ситуації, наводячи головоломку у вигляд, який вирішується стандартними алгоритмами.

Два сусідні реберні елементи в неправильній орієнтації: r2 B2 U2 l U2 r' U2 r U2 F2 r F2 l' B2 r2.
Протипоставлені пари реберних елементів у неправильній орієнтації: r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2.
Пари реберних елементів, що стоять кутом один до одного, у неправильній орієнтації: F' U' F r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2 F' U F.
Кути останнього шару на своєму місці: r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2.

Швидке складання головоломки 5х5

Складання полягає у приведенні до класичного вигляду. Спочатку збирається 9 центральних фрагментів на кожній шапці та по три реберні елементи. Останній етап – розміщення кутів.

Додаткові позначення:

u – внутрішня верхня грань;
d – внутрішня нижня грань;
e – внутрішня грань між верней і нижньою;
(Дві грані в дужках) – одночасний поворот.

Складання центральних елементів простіше, ніж у попередньому випадку, оскільки є жорстко закріплені колірні пари.

На першому етапі складності можуть виникнути, якщо потрібно поміняти місцями елементи сусідніх гранях. Якщо вони розділені одним реберним елементом: (Rr) U (Rr) U (Rr) U2 (Rr). Якщо вони знаходяться на внутрішніх центральних шарах: (Rr) F (Ll) (Rr) U (Rr) U (Ll) (Rr)'.
Поєднання реберних елементів інтуїтивно зрозуміло, воно не торкається зібраних центрів: (Ll)' U L' U' (Ll); (Ll)' U L2 U' (Ll); (Rr) U' R U (Rr)'; (Rr) U'R2 U (Rr)'. Складність є лише складання останніх двох ребер.

Формули для паритетів:

поміняти місцями елементи в шарах u і d на ребрах однієї грані: (Dd) R F'U R'F (Dd)';
поміняти місцями реберні елементи, розташовані в середньому шарі на одній грані: (Uu) 2 (Rr) 2 F2 u2 F 2 (Rr) 2 (Uu) 2;
розгорнути ці елементи на своїх місцях, тобто фліпнути: e R F' U R' F e';
розгорнути на місці реберний елемент середнього шару: (Rr)2 B2 U2 (Ll) U2 (Rr) U2 (Rr) U2 F2 (Rr) F2 (Ll) B2 (Rr)2;
поміняти місцями елементи в боковому шарі на одній грані: (Ll) U2 (Ll) U2 F2 (Ll) F2 (Rr) U2 (Rr) U2 (Ll)2;
фліпнути одночасно три реберні елементи на своєму місці: F’ L’ F U’ або U F’ L.

Остання задача – розміщення кутів за принципом класичного куба.

Найшвидший спосіб. Метод Джесікі Фрідріх

Ті, хто вже навчився вирішувати головоломку за 1 – 2 хвилини, тобто може справді швидко зібрати кубик Рубіка, підходять до принципово нового розуміння завдання. Механічне прискорення певному етапі стає неможливим. Необхідні спеціальні алгоритми та техніки, щоб зменшити час пошуку рішень.

Пошарове складання класичного варіанта для прискорення процесу зводиться до чотирьох завдань:

початковий хрест однією шапці;
одночасне складання першого та другого шарів;
остання шапка;
пояс третього шару.

Складність у тому, що доводиться вивчити і постійно пам'ятати 119 формул, складених автором способу, Джессікою Фрідріх. Групи алгоритмів F2L, OLL, PLL кожного етапу описують всі можливі комбінації розташування елементів, розвороти і перестановки, необхідних роботи з парами ребро-кут.

Метод дозволяє вирішити головоломку менше ніж за 20 секунд.

Як зібрати кубик Рубіка із заплющеними очима

Розроблено спеціальні прийоми для полегшення цього завдання. Один з популярних серед спидкуберів метод old Pochmann.

Складання проводиться не пошарово, а по групах елементів: спочатку всі ребра, потім кути.

Ребро RU – буферне. Застосовуючи спеціальні алгоритми, кубик, що займає цю позицію, переміщують своє місце. Елемент, який замінив його в позиції RU, знову переміщують і так далі, поки всі ребра не будуть на своїх місцях. Те ж саме роблять з кутами. Особливість алгоритмів для складання наосліп у тому, що вони дозволяють перемістити елемент, не перемішуючи інші.

У процесі сліпого складання куб не перевертають, щоб не заплутатися.

Перш ніж приступити до збирання, кубик запам'ятовують. Подумки створюється ланцюжок, яким елементи будуть переміщатися. Кожній наклейці надається своя літера алфавіту. Для ребер і кутів спідкубер становить окремі азбуки. Перемішаний кубик Рубіка запам'ятовують як послідовність літер. Верхня наклейка на буферному кубику – перша літера, наклейка, яка займає її законне місце – друга і таке інше. Для простоти, з послідовності букв складають слова, та якщо з слів – речення.

Кому належить рекорд із найшвидшого збирання кубика Рубіка

Австралієць Фелікс Земдегс двічі оновив світовий рекорд зі збирання класичного кубика Рубіка у 2018 р. На початку року зафіксовано найкращий час 4,6 секунди, у травні головоломку вирішено за 4, 22 секунди.

22-річному спортсмену належить ще кілька чинних рекордів 2015 – 2017:

4x4x4 - 19.36 секунд;
5x5x5 - 38.52 секунд;
6x6x6 - 1:20.03 хвилин;
7x7x7 – 2:06.73 хвилин;
мегамінкс - 34.60 секунд;
однією рукою – 6.88 секунд.

Рекорд робота, зафіксований у Книзі рекордів Гіннеса, – 0,637 секунд. Вже існує модель, що діє, здатна зібрати кубик за 0.38 секунди. Її розробники – американці Бен Кац та Джаред Ді Карло.

Чим розважити себе, коли є вільна хвилина, але зайнятися нема чим? Вирішення різного роду головоломок відмінний варіант!

Найпопулярнішою головоломкою за всю історію людства по праву вважається знаменитий кубик Рубіка, винайдений далекого 1975 року, і названий на честь свого винахідника. Після появи світ, він блискавично «захопив увесь світ». Як мінімум, спробувати зібрати кубик Рубіка намагався кожен, але не кожному вдавалося це зробити.

Як зібрати кубик Рубіка? Без сторонньої допомоги абсолютно самостійно це зробити досить складно, це далеко не дитяче завдання. Потрібно знати алгоритм збирання кубика Рубіка.

До речі, доведено, що для будь-якої початкової ситуації повністю зібрати куб розміру 3х3х3 можна зібрати не більше ніж за 20 ходів (поворотів). Число 20, тому ще називають числом Бога, а алгоритм, який збирає куб за мінімальне числоходів – алгоритмом Бога.

Якщо ви давно хотіли дізнатися, як збирати кубик Рубіка, цей пост саме для вас. Давайте раз і назавжди покінчимо з цим завданням та влаштуємо собі невелике свято. Зробивши це, ви сміливо зможете ставити плюс у списку своїх досягнень і потім козиряти перед знайомими, які цього робити не вміють. Отже, представляємо до вашої уваги алгоритм складання кубика Рубіка.

На картинках наведені схеми дій, за якими ми зможемо впорядкувати кольори на сторонах куба.

Спочатку давайте розберемося з позначеннями, які використовуються на схемах, і якими ми оперуватимемо в процесі вивчення алгоритму складання кубика Рубика класичного розміру 3х3х3.

Позначення сторін:

Ф - фронтальна (передня)
З - задня
Л - ліва
П - права
В - верхня
Н - нижня

Тепер розберемося з назвами поворотів, які застосовуватимемо до вищеописаних сторін.

Літера без будь-яких приставок означає поворот зазначеної сторони на чверть повного обороту (90 градусів) за годинниковою стрілкою(наприклад, « Ф» означає, що ми повертаємо передню сторону на чверть оберту за годинниковою стрілкою, тобто. на одне зрушення).

Літера з « ’ » означає поворот зазначеної сторони на чверть повного обороту (90 градусів) проти годинникової стрілки. Таким чином, напис « Ф’» означає, що передню сторону ми маємо повернути на чверть повного обороту проти годинникової стрілки.

Літера з « ’ ’ » означає, що вказану сторону повертаємо у будь-який бік на підлогу повороту(180 градусів)

Закріпимо: напис Л ’ ’ ПФ’означає, що спочатку ми повертаємо ліву грань на підлогу обороту, потім робимо чверть обороту правої грані погодинної стрілки та завершуємо комбінацію чвертю обороту фронтальної грані проти годинникової стрілки.

Розташування кольорів.

Виберіть нижній колір, він залишатиметься знизу протягом усього процесу збирання куба. Замість сірого кольору, який наведено на схемах алгоритму складання кубика Рубіка, може бути будь-який колір, це не важливо. Місце, куди ми перемістили необхідну частину, буде зображено чорним. Дивимось перший малюнок.

Переходимо безпосередньо до складання та відповіді на запитання «Як зібрати кубик Рубіка?»

Крок №1.

Вам потрібно зібрати на нижній стороні куба хрестик, щоб всі середні бічні квадратики відповідали серединам бічних граней (дивимося на схему). Тут готового алгоритму, на жаль, немає. Доведеться трохи повозитися і поворухнути мізками.

Крок №2.

Другим кроком буде добірка нижнього шару. Нам потрібно поставити нижні кутові кубики на свої місця. Тут все набагато простіше ніж за один крок – тут є готові шаблони поворотів.

Якщо кут знаходиться в нижньому шарі, але неправильно орієнтований, його спочатку треба підняти вгору, повернути так, як нам потрібно і поставити на своє законне місце. Дивимося на малюнок та застосовуємо наведені там прийоми. Кожному повороту відповідає формула, з якою ми розібралися трохи вищою.

Крок №3.

Нижній шар зібрано. Переходимо до другого, середнього шару. Розміщуємо по своїх законних місцях 4 бічні кубики другого шару. Якщо бічний кубик стоїть на своєму місці, але не правильно повернутий, то перевернути його можна, виконуючи наступні дії - дивимося схему.

Два шари зібрані. Залишився фінальний ривок, але не варто розслаблятися завчасно.

Крок №4.

Завдання перевернути середні кубики верхнього шару потрібним кольором вгору. При цьому неважливо на своєму місці вони стоять чи ні, на цьому кроці це не так важливо. Застосовуючи одну із запропонованих схем дій, перевертаємо боковушки верхньої сторони потрібним кольором вгору.

Крок №5.

На верхній грані вийшов хрестик потрібного кольору, проте, як ви могли зрозуміти з попереднього пункту, бічні кубики верхньої грані можуть стояти не на своїх місцях. Завдання 5-го кроку – поставити їх на свої місця.

Можливі чотири варіанти, для кожного з яких є свій ефективний алгоритм дій. Застосовуємо їх та встановлюємо боковушки на місце. Хрест верхньої грані вважатимуться зібраним повністю.

Крок №6.

Продовжуємо з'ясовувати як зібрати кубик Рубіка? І ми майже вийшли на фінішну пряму.

Встановлюємо куточки верхньої грані на свої місця, але вони можуть бути перевернуті.

В даному випадку " на своєму місці» означає, що куточок містить кольори всіх центральних квадратиків тих граней, на стику яких він знаходиться.

Ось три формули поворотів, які відповідають трьом варіантам переміщення кутових кубиків. Нагадуємо, що куточки можуть бути неправильно орієнтовані, але мають стати «на своє місце».

Крок №7.

Друзі, ми дісталися фінішу! Залишився останній крок у збиранні кубика Рубіка.

Кутові кубики розставлені на свої місця, але деякі можуть бути орієнтовані неправильно. Їх треба перевернути. І тому слід попарно виконувати операції, прописані на схемі кроку №7 (дивимося малюнок вище).

Вийшло? Ну, звичайно, вийшло! Загалом за якихось 7 кроків ми з вами впоралися з головоломкою, яка не давала і не дає спати мільйонам людей.

Природно, що за один раз ви не запам'ятали всі кроки та формули поворотів та переміщення. Тут треба просто потренуватися і набити руку.

Головне, що ви тепер точно знаєте відповідь на запитання. Як зібрати кубик Рубіка»?

Кольори протилежних граней: білий – жовтий, зелений – синій, червоний – помаранчевий.

Сучасний кубик Рубика класичної конструкції складається з наступних елементів:

Центри – нерухомі відносно одна одну частини, закріплені на осях обертання кубика. Вони звернені до користувача лише однією забарвленою стороною. Власне, шість центрів утворюють дзеркальні пари в колірній схемі.
Ребра – рухливі елементи. Користувач бачить дві кольорові сторони кожного ребра. Колірні комбінації тут також стандартні.
Кути – вісім рухомих елементів, що розташовані у вершинах куба. Кожна з них має три кольорові сторони.
Скріплюючий механізм – хрестовина із трьох жорстко закріплених осей. Існує альтернативний варіант механізму, подібний до сфери. Його використовують у швидкісних чи багатоелементних кубиках. Особливо складна конструкція кубів із парною кількістю елементів на гранях – це система взаємопов'язаних клік механізмів, іноді об'єднана з хрестовиною. Існують магнітні механізми для професійних швидкісних кубів.

Гра з кубиком Рубика у тому, що з допомогою рухомого механізму кольорові елементи на гранях переупорядковують і намагаються зібрати у початковому порядку.

Найновіше захоплення - складання пасьянсів (узорів) на кубику.

Будова кубика Рубика та назви обертань

Сторони головоломки позначають великими літерами.

У російськомовних посібниках зі збирання кубика Рубика використовують початкові літери від російських назв:

Ф - від "фасад";
Т - від "тил";
П - від "права";
Л - від "ліва";
В – від «верх»;
Н - від "низ".

У світовому співтоваристві використовують початкові літери від назв граней англійською.

Позначення, прийняті WCA (World Cube Association):

R – від right;
L – від left;
U – від up;
D – від down;
F - від front;
B – від back.

Центральний елемент називається так само, як грань (R, D, F і так далі).

Ребро примикає до двох граней, його назва складається з двох літер (FR, UL тощо).

Кут відповідно описується трьома літерами (наприклад, FRU).

Групи елементів, які становлять середні шари між гранями, теж мають свої назви:

M (від middle) – між R та L.
S (від standing) – між F та B.
E (від equatorial) – між U та D.

Обертання граней описуються літерами, що називають грані, та додатковими значками.

Апостроф "'" вказує на те, що грань або шар повертаються проти годинникової стрілки.
Цифрою 2 позначається повторення руху.

Можливі дії з гранню, наприклад, з правої:

R - обертання за годинниковою стрілкою;
R' – обертання проти годинникової стрілки.
R2 - подвійний поворот, будь-яку сторону, оскільки в грані всього чотири можливі положення.

Щоб визначити, в який бік повертати грань, потрібно уявити на ній циферблат годинника і керуватися рухом уявної стрілки.

Обертання протилежних граней «за годинниковою стрілкою» виходить зустрічним.

Рухи середніх шарів прив'язані до зовнішніх граней:

Шар M обертається в тих самих напрямках, що і L.
Шар S як F.
Шар E – як D.

Ще одне важливе позначення "w" - одночасний поворот двох сусідніх шарів. Наприклад, Rw – одночасне обертання R та M.

x та x' – повороти по осі X всього кубика. Рухи збігаються з поворотами правої грані.
y та y' – повороти кубика по осі Y. Рухи збігаються з обертаннями верхньої грані.
z та z’ – обертання кубика по осі Z. Рух збігається з обертанням фронтальної грані.
х2, y2, z2 - позначення подвійних перехоплень по зазначеній осі.

Шапка – зібрані з одного боку кубика кольорові елементи. Складання головоломки – те саме, що складання всіх шести шапок.
Пояс – суміжні із шапкою кольорові елементи. Шапка може бути зібрана так, що пояс складається з розрізнених кольорових фрагментів, тобто кутові та реберні елементи стоять не на своїх місцях.
Хрест – фігура на шапці із п'яти фрагментів одного кольору. Складання часто починають з побудови хреста. Тут нема чіткого керівництва. Цей крок дозволяє найбільшу свободу дій і потребує певних роздумів. Коли хрест готовий, залишається слідувати завченим алгоритмам.
Фліп – розворот кута або ребра на одному місці щодо центру, ця дія потребує застосування спеціальних алгоритмів.

Схеми та етапи складання головоломки для початківців

Кубик Рубіка 2х2

Алгоритм «піф-паф» дозволяє переміщувати кутовий елемент та правильно його орієнтувати. Якщо виконати цю послідовність дій шість разів поспіль, кубик прийде у вихідне положення. Таким чином, якщо кубик змішаний, потрібно застосувати його від 1 до 5 разів, щоб встановити елемент правильно. Запис алгоритму: RUR'U'.
Коли один шар зібраний, треба повернути кубик другим шаром нагору. Рухаючи цей шар у будь-який бік, встановити один із кутів на своє місце. Далі застосовується алгоритм, що дозволяє поміняти місцями два сусідні елементи – правий та лівий кут передньої грані. Послідовність дій така: URU'L'UR'U'LU.
Коли всі кути перебувають у місцях, їх перевертають (фліпають) з допомогою алгоритму «піф-паф». На цьому етапі важливо не перехоплювати кубики.

Як зібрати кубик Рубіка 3х3

Побудувати "білий хрест", зібравши 4 ребра з білими наклейками навколо білого центру.
Поєднати кольорові центри сторін R, L, U, D з відповідними ребрами «білого хреста».
Помістити на свої місця кути з білими наклейками. За допомогою алгоритму R’D’RD, повтореного до п'яти разів, кути перевернуться у правильне положення.
Щоб помістити на місця ребра середнього шару, треба перехопити кубик – у2. Вибрати ребро без жовтої наклейки. Поєднати його з центром, що збігається за кольором з однієї зі сторін. Застосовуючи формули, змістити ребро середній шар: Ребро опускається зі зміщенням вліво: U’L’ULUFU’F’. Ребро опускається зі зміщенням праворуч: URU'R'U'F'UF. Якщо елемент виявився на своєму місці, але неправильно повернутий, ці алгоритми використовуються знову, щоб перемістити його в третій шар та встановити наново.
Не перехоплюючи кубик, зібрати жовтий хрест на шапці третього шару, повторюючи алгоритм: FRUR'U'F'.
Поєднати ребра останнього шару з бічними центрами правильно, як це робилося для першого хреста. Два ребра легко встануть на свої місця. Двоє інших доведеться поміняти місцями. Якщо вони є один проти одного: RUR'URU2R'. Якщо на сусідніх сторонах: RUR URU2R U.
Розставити на правильні позиції кути останньої грані. Якщо жоден з них не знаходиться в належному місці, застосуйте формулу URU’L’UR’U’L. Один із елементів стане правильно. Перехопити кубик цим кутом до себе, він буде верхнім правим на передній грані. Переміщати решту кутів проти годинникової стрілки URU’L’UR’U’L або, навпаки, U’L’URU’LUR’. На цьому етапі всі зібрані ділянки перебудуватимуться, здасться, що щось пішло не так. Важливо стежити, щоб кубик не перекинувся та центр F не змістився щодо користувача. Комбінацію ходів слід повторювати до 5 разів.
Можливо, кутові елементи потрібно розгорнути, поєднавши кольорові фрагменти з іншими гранями правильно. Щоб розгорнути (фліпнути) їх, використовується перша формула: R'D'RD. Важливо не перехоплювати кубик, щоб F та U не змінювалися.

Кубик Рубіка 4х4

Головоломки, що мають більше трьох елементів у ребрі, припускають набагато більшу кількість комбінацій.

Особливо складні «парні» варіанти, тому що в них немає жорстко зафіксованого центру, який допомагає орієнтуватися у класичній головоломці.

Для 4*4*4 можливе близько 7,4*1045 позиції елементів. Тому його назвали «помсту Рубіка» або Майстер Кубік.

Додаткові позначення внутрішніх шарів:

f – внутрішній передній;
b – внутрішній задній;
r – внутрішній правий;
l – внутрішній лівий.

Збираючи центральні елементи, слід пам'ятати, які кольори протиставлені попарно. Алгоритм, щоб міняти місцями елементи з середньої четвірки: (Rr) U (Rr) U (Rr) U2 (Rr) U2.
При збиранні ребер обертаються лише зовнішні грані. Алгоритми: (Ll)' U' R U (Ll); (Ll)' U' R2 U (Ll); (Ll)' U' R' U (Ll); (Rr) U L U'(Rr)'; (Rr) U L2 U'(Rr)'; (Rr) U L'U' (Rr)'. Найчастіше ребра можна зібрати інтуїтивно. Коли залишаються всього два реберні елементи: (Dd) R F’ U R’ F (Dd)’ – щоб встановити їх поруч, U F’ L F’ L’ F U’ – щоб поміняти місцями.
Далі застосовуються формули кубика 3*3*3 для перестановки та обертання кутів.

Два сусідні реберні елементи в неправильній орієнтації: r2 B2 U2 l U2 r' U2 r U2 F2 r F2 l' B2 r2.
Протипоставлені пари реберних елементів у неправильній орієнтації: r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2.
Пари реберних елементів, що стоять кутом один до одного, у неправильній орієнтації: F' U' F r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2 F' U F.
Кути останнього шару на своєму місці: r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2.

Швидке складання головоломки 5х5

Складання полягає у приведенні до класичного вигляду. Спочатку збирається 9 центральних фрагментів на кожній шапці та по три реберні елементи. Останній етап – розміщення кутів.

Додаткові позначення:

u – внутрішня верхня грань;
d – внутрішня нижня грань;
e – внутрішня грань між верней і нижньою;
(Дві грані в дужках) – одночасний поворот.

На першому етапі складності можуть виникнути, якщо потрібно поміняти місцями елементи сусідніх гранях. Якщо вони розділені одним реберним елементом: (Rr) U (Rr) U (Rr) U2 (Rr). Якщо вони знаходяться на внутрішніх центральних шарах: (Rr) F (Ll) (Rr) U (Rr) U (Ll) (Rr)'.
Поєднання реберних елементів інтуїтивно зрозуміло, воно не торкається зібраних центрів: (Ll)' U L' U' (Ll); (Ll)' U L2 U' (Ll); (Rr) U' R U (Rr)'; (Rr) U'R2 U (Rr)'. Складність є лише складання останніх двох ребер.

Формули для паритетів:

поміняти місцями елементи в шарах u і d на ребрах однієї грані: (Dd) R F'U R'F (Dd)';
поміняти місцями реберні елементи, розташовані в середньому шарі на одній грані: (Uu) 2 (Rr) 2 F2 u2 F 2 (Rr) 2 (Uu) 2;
розгорнути ці елементи на своїх місцях, тобто фліпнути: e R F' U R' F e';
розгорнути на місці реберний елемент середнього шару: (Rr)2 B2 U2 (Ll) U2 (Rr) U2 (Rr) U2 F2 (Rr) F2 (Ll) B2 (Rr)2;
поміняти місцями елементи в боковому шарі на одній грані: (Ll) U2 (Ll) U2 F2 (Ll) F2 (Rr) U2 (Rr) U2 (Ll)2;
фліпнути одночасно три реберні елементи на своєму місці: F’ L’ F U’ або U F’ L.

Остання задача – розміщення кутів за принципом класичного куба.

Складання проводиться не пошарово, а по групах елементів: спочатку всі ребра, потім кути.

22-річному спортсмену належить ще кілька чинних рекордів 2015 – 2017:

4x4x4 - 19.36 секунд;
5x5x5 - 38.52 секунд;
6x6x6 - 1:20.03 хвилин;
7x7x7 – 2:06.73 хвилин;
мегамінкс - 34.60 секунд;
однією рукою – 6.88 секунд.

Кубик Рубика- Цікава головоломка дитинства. Хоча і багато дорослих не проти потішитися цією дивиною. З першого погляду можна сказати, що це звичайний кубик із шістьма гранями різних кольорів. Але це лише на перший погляд. Головоломка досить складна і під силу не кожному сміливцю. Тому сьогодні ми постараємося якнайдокладніше пояснити, як зібрати іграшку з нашого дитинства.

Головне у статті

Як навчитися збирати кубик-рубік?

Початкова ідея магічного кубика полягала у тому, щоб навчити студентів математичної теорії груп. Так у 1970-хУгорський архітектор Ерне Рубік створив механічний інструмент, який представляв собою навчальний куб для розуміння тривимірних моделей і переміщення незалежних частин.
Через короткий час до магічного запатентованого куба прийшла велика слава. Ним зацікавилися люди різних професій та з різних країн. Так, у 1980-хПро нього знав весь світ, він виграв чимало конкурсів і був удостоєний всіляких премій.
Механізм включає в себе внутрішню та зовнішню частину. Внутрішня – це фігура, що складається із трьох з'єднаних циліндрів. Зовнішня - грані, що кріпляться до внутрішнього механізму, які в свою чергу складаються з квадратів.
Обертаючи ребра граней у різні боки, можна зібрати кубик Рубіка. Через багато років над магічним кубом працювало багато хто, внаслідок чого було створено чимало технік. Зараз навіть є деякі алгоритми, користуючись якими можна швидко зібрати куб.
Кубик складається з трьох елементів: центри. 4 , кути 8 і ребра - 12 .

Як швидко і легко зібрати кубик-рубик: головні правила

Обертати необхідно не тільки колірні сектори, а й сам куб.
Орієнтуватися потрібно на центральні постаті.
В оригінальному варіанті жовтий завжди розташований напроти білого, помаранчевий напроти червоного, а зелений напроти синього.
Переміщувати необхідно середні та кутові сектори, відповідно до кольорів центральних фігур.
Кожне нове переміщення створює новий кут та центровий сегмент.
Центру не змінюються, в яке б заплутане положення ви не привели куб, вгорі завжди буде білий, внизу жовтий, попереду зелений, ззаду синій, праворуч червоний, а ліворуч помаранчевий.
Реберні елементи мають дві наклейки, а кутові — по три.
Так як колірні фрагменти не змінюють свого положення, то і куб завжди збиратиметься однаково.
Ребра є зручні- дивляться ліворуч і праворуч, і незручні— що знаходяться внизу або вгорі. Також є ребра, які стоять на місці чи під хрестом.

Як зібрати одну, дві сторони кубика Рубіка?

Для того, щоб зібрати одну зі сторін, необхідно створити хрест з одного кольору на будь-якій грані. Відправною точкою стане центральний фрагмент одного з квітів.
Вибравши потрібний колір, що знаходиться по центру, спрямовуйте фрагменти аналогічного кольору, створюючи хрест.
Далі необхідно зібрати кути аналогічного забарвлення. Для цього необхідно переміщати знайдений колір до грані сторони, що збирається.

Хрест буде зібрано правильно, якщо на інших гранях центри збігатимуться з ребрами за кольором.

Знайдіть білий центр.
Потім поставте зручні ребра, що дивляться на вас.
Після беріться за незручні. Прокрутіть грань ліворуч або праворуч і зробіть його зручним для постановки хреста.
Після — Перейдіть до верху, щоб звільнити місце для ребра.
Далі ставте кути. Вони бувають або згори, або знизу. Спочатку рухаються верхні кути.
Виберіть кут і підведіть до центру кольорів, кольорові наклейки яких знаходяться разом з білим кутом.
Після крутіть формулу «піф-паф», Доки кут не встане на місце.

Щоб усі центри співпали з ребрами, завжди крутіть по одному руху за годинниковою стрілкою і перевіряйте.

Коли настає момент, що на двох гранях не збігаються центри та ребра, тоді потрібно скористатися формулою «піф-паф».

Формула «піф-паф»- Алгоритм повторюваних рухів. Білий хрест дивиться нагору, за годинниковою стрілкою рухайте праву сторону на один рух, потім верх рухайте за годинниковою стрілкою. Після цього, праву частину переміщуйте проти годинникової стрілки, тобто повертайте назад, і верх повертайте назад проти годинникової стрілки.

Друга сторона збирається аналогічним способом. Для цього потрібно спочатку зібрати правильний хрест, першу сторону та перемістити ребра, щоб вони збігалися з центрами за кольором. Далі переміщуйте кути за формулою.

Як зібрати кубик-рубик повністю?

Щоб зібрати повністю механізм, необхідно скористатися уроком зі збору однієї сторони. Після збирається друга, і сторони, що залишилися.

Як зібрати кути кубика Рубіка?

Кути кубика поділяються на верхні та нижні. Першими переміщуються верхні, тому що їх найлегше пересунути.
Секрет у тому, що знайшовши верхній кут, потрібно перемістити білу наклейку так, щоб інші кутові наклейки розташувалися зі своїми центрами.
А далі кут переміщається за формулою «піф-паф».

Як зібрати кубик Рубіка пошарово?

Зберіть правильний білий хрест.
Створіть один білий шар.
Знайдіть ребра без жовтих наклейок.
Запам'ятайте колір ребра та зіставте його з відповідним кольором.
Тепер робіть усе правою рукою.
Розмістіть два центри перед собою під кутом 45°.
Сховайте кольоровий елемент у той бік, щоб його не було видно, крутячи грань одним рухом.
Підніміть правий куточок.
Поверніть ребро, що сховало.
І поверніть куточок. Повинна вийти пара із двох кольорів.
Далі рухайте цим же алгоритмом для переміщення всіх фрагментів на свої місця.

Як зібрати кубик Рубіка з картинками для початківців: покрокова інструкція

Як зібрати кубик Рубіка: зрозуміла схема та формули

Як дуже швидко зібрати кубик Рубіка 3х3, 5х5?

Cross- Складання хреста, чотирьох реберних кубиків на нижній грані;
1. Для того, щоб дуже швидко збирати механізм, можна скористатися методом. CFOP,який розшифровується як:
2. F2L(First two layers) - складання двох шарів - нижнього та середнього;
3. OLL(Orient the last layer) - правильна орієнтація кубиків верхнього шару;
4. PLL(Permute the last layer) - розміщення кубиків верхнього шару.
Також при швидкісному складанні важливе значення має сам механізм, наскільки добре він змащений. Адже від цього залежить швидкість руху граней.
Ще один секрет у тому, щоб вміло задіяти обидві руки та всі пальці, спрямовуючи грані ними у потрібний бік.
Пауз не має бути, при завершенні одного ходу необхідно блискавично рухатися далі.
Вивчивши всі алгоритми, необхідно наперед знати, яким буде ваш наступний крок.
Практика, і лише вона допомагає у швидкому збиранні магічного куба.

Як зібрати кубик Рубіка за 20 ходів?

Число Бога — 20 кроків, які можна зібрати позиції магічного механізму. Являє собою алгоритм дій, число яких дорівнює 20 . У відео нижче представлена повільна схема, що складається рівно з 20 кроків.

У цьому відео представлена схема з 18 кроків для просунутих спідкуберів.

Як зібрати кубик-рубик: найлегший спосіб

Щоб було зрозуміліше, перегляньте відео, на якому чітко і зрозуміло пояснюється найлегший спосіб збирання магічного куба.

Як зібрати кубик за хвилину?

Вміння збирати механізм за 1 хвилинуполягає в тому, що ви знаєте усі прості алгоритми. За допомогою них та швидкості пальців ви з легкістю вирішите заплутаний механізм Рубіка.

Як зібрати кубик Рубіка із заплющеними очима?

Щоб уміти складати куб із заплющеними очима, необхідно напам'ять знати всі алгоритми та розташування всіх кольорів на кубі. А для цього потрібна практика.

Як легко зібрати кубик-рубик для дітей?

Перш ніж вчити дітей механізму кубика Рубіка, потрібно ознайомити їх із термінологією, зрозумілою для дитини.
Після цього потрібно включити уяву і ставити питання, які допоможуть дитині зрозуміти, як треба рухати фігуру.
Методика Максима Чечнева допомагає дітям різного віку освоїти швидку схему збору.

Як зібрати кубик Рубіка: Максим Чечнев

Методика Максима Чечнєвадопомагає зібрати магічний механізм навіть для дітей. У своєму навчанні він докладно розповідає, як правильно і швидко осягнути ази майстерності. Його відео-уроки спрямовані на те, щоби зрозуміти сам механізм куба. Він зацікавлює дітей, що наводять питаннями і допомагає освоїти правильну техніку за досить швидкі терміни.

Як зібрати кубик Рубіка: поради Джессіки Фрідріх

Джессіка Фрідріх- Спідкубер, яка в 1980-хроках на змаганнях зі збирання механізму посіла перше місце До того ж, вона створила свою методику збору. CFOP, вона ділиться на 4 етапи:

Поради від Джесіки:

Якісний механізм;
Силіконове мастило;
Терпіння, витримка та практика.

Як зібрати розібраний, зламаний кубик-рубик?

Якщо ваш кубик зламався або ви хотіли подивитись на механізм зсередини, то пропонуємо вам подивитись відео, де докладно розповідається про складання магічного куба.

Як зібрати кубик-рубік: відео повільно

Збирання магічного механізму дозволяє розвинути як пам'ять, а й логічне мислення, дрібну моторику рук, дикцію і вміння приймати швидкі і правильні рішення. За допомогою магічної іграшки можна розвинути інтелект, познайомити дітей із ненудною грою та витратити час не даремно.

19 травня 1974 року угорський скульптор та архітектор Ерно Рубік винайшов знамениту головоломку — кубик Рубика.

Коли і як було винайдено кубик Рубіка?

У 1974 році Ерно Рубіквикладав угорським студентам промисловий дизайн та архітектуру. За однією з версій, кубик Рубіка був придуманий як навчальний посібник, щоб пояснити основи математичної теорії груп. Завдання винахідника було таке: змусити окремі різнокольорові кубики вільно обертатися на своїх місцях, не порушуючи конструктивної єдності всього пристосування.

Як перші випробувачі головоломки виступали друзі Рубіка та студенти Академії.

У 1975 році Рубік отримав патент на свій винахід. Проте випуск досвідченої промислової партії кубиків відбувся лише наприкінці 1977 року. Першим виробником кубика був невеликий будапештський кооператив, який випустив кубик як новорічну іграшку під Різдво 1978 року.

Якось кубик Рубіка в руках офіціанта побачив німецьку підприємець Тібор Лакзі. Захоплений математикою Лакзі захопився іграшкою і зайнявся її просуванням разом з Томом Кремером- Успішним винахідником ігор.

В результаті їх старань на початку 1980 року почалося справжнє «кубічне» нашестя. Тоді було випущено близько 100 мільйонів «легальних кубиків» і ще більше — підробок.

За який час можна зібрати "Кубік Рубіка"?

Люди, що захоплюються швидкісним складанням кубика Рубіка, називаються спідкуберами (від англійського "speed" - швидкість). А сама швидкісна збірка – спідкубінг. Офіційні змагання зі швидкісного збирання кубика Рубіка регулярно проводяться Всесвітньою асоціацією кубика.

Цьогорічний рекорд швидкісного складання кубика був встановлений Метсом Волком, він зібрав кубик за 5,55 секунди. Чинний світовий рекорд належить Феліксу Земдегсу і становить 5,66 секунди. Його неофіційний рекорд складає 4,79 секунди.

Як зібрати кубик Рубіка?

Перед тим, як почати збирати кубик Рубіка, рекомендується розібрати його на деталі та зібрати наново, щоб переконатися, що кубик складний правильно.

Спосіб для початківців

Етапи складання:

1. хрест у першому шарі;
2. кути першого шару;
3. ребра середнього шару;
4. хрест в останньому шарі;
5. розстановка ребер останнього шару;
6. розміщення кутів останнього шару;
7. розворот кутів останнього шару

Початківцям слід, окрім відео, мати перед очима інструкцію, щоб було простіше зібрати головоломку.

Урок 1

Урок 2

Метод Джесікі Фрідріх

На НаразіОдним із найпопулярніших методів швидкісного складання є метод Джесікі Фрідріх. У цій збірці не потрібно запам'ятовувати велику кількість формул, головне зрозуміти принцип.

Етапи складання:

1. Складання хреста на одній із сторін.
2. Складання першого шару одночасно з другим.
3. Орієнтація елементів верхнього шару.
4. Переставляє елементи верхнього шару.

Відео

Метод Валерія Морозова (інтуїтивний)

Завдання цього методу — не давати готові формули для заучування, а показати принципи збирання.

Схема збору:

1. Зібрати 8 кутових елементів.
2. 4 реберні елементи в середньому шарі збираються в хрест на будь-якій з бічних граней.
3. 8 інших реберних елементів збираються у правильні пари.
4. 6 центрів встановлюються кожен на свою грань.

Відео

Метод смуг

Метод для складання кубика 5×5 розрахований на початківців, які вміють як мінімум збирати 3×3.

Для просунутих

Як зібрати кубик Рубіка за 31 хід.

Матеріали на тему: