Сколько кубиков в кубе рубика

Как устроен кубик Рубика

Ку́бик Ру́бика это не только игрушка, но и сложно устроенная головоломка, которая была изобретена в 1974 году преподавателем архитектуры из Венгрии Эрнё Рубиком.

Внешний вид кубика Рубика

Кубик Рубика – это объёмная головоломка, представляющая собой стереотипный механизм в виде пластмассового куба, размером 3 на 3 квадрата. Каждая из 6 граней, состоит из девяти квадратов (всего в головоломке 54 квадрата) и имеет свой отдельный цвет.

Классические цвета кубика Рубика:

Расположены грани следующим образом:

• белый напротив жёлтого,
• красный напротив оранжевого,
• синий напротив зелёного.

Поворачивая грани можно менять положение квадратов кубика.

Число всех возможных положений граней у кубика 3×3 (8! × 38−1) × (12! × 212−1)/2 = 43 252 003 274 489 856 000.

Собрать кубик Рубика — значит путем поворота граней куба, добиться того что бы каждая сторона состояла из граней одного цвета.

Устройство кубика Рубика

Различают три основных элемента кубика Рубика.

Центральный (центральные сегменты, или центра).

Центральных сегментов 6 штук и находятся они по одному в центре граней большого куба. Они вращаются, но находятся всегда в центре. Они окрашены только с одной стороны, с которой видны.

Все центральные кубики связаны между собой тремя осями. Каждая пара противоположно расположенных центральных кубиков вращается только вокруг одной своей оси.Центра-это единственная составляющая, которая не может перемещаться, т.е. центральные кубики нельзя сдвинуть с места.

Центральные сегменты определяют исходный цвет соответствующей грани. Если на данной стороне центральный кубик белый, значит, это будущая белая грань.

Именно когда грань будет белой, тогда вы правильно составите кубик. Все остальные элементы мы собираем именно вокруг центров.

Угловой (угловые сегменты или углы).

Квадратов такого типа 8. Все они имеют разные цвета. Располагаются восемь маленьких угловых сегментов на углах большого куба и окрашены одновременно тремя разными цветами.

Ребра или бортовые кубики.

Бортовых кубиков 12, и они соединяют центра. По расположению они находятся между угловыми сегментами. Окрашены с двух видимых сторон.

Всего в кубике Рубика 26 маленьких кубиков. Ребра и углы представляют 20 подвижных частей кубика Рубика. Чтобы понять, в чем состоит принцип сборки головоломки, нужно знать как 12 ребер и 8 угловых сегментов могут перемещаться.

Варианты внутреннего механизма кубика Рубика

Существует несколько вариантов внутреннего механизма:

• классический, в виде крестовины,
• усовершенствованный, в виде сферы
• скоростной

Классический.

Кубик Рубика состоит из 26 маленьких кубиков и трёхмерной крестовины, скрытой внутри него. Основа куба- жесткий каркас: трёхмерная крестовина, которая находится в центре конструкции и на ней вращаются 6 центральных кубиков, прикрепленные к тонким осям креста на винтах. Они могут вращаться вместе с гранью, которая перемещается заодно с центральным кубиком данной грани.

Пружинка, одетая на тонкий конец креста, позволяет оттягивать при повороте поворачиваемый слой кубиков.

26 кубиков только условно называются кубиками, потому что все они имеют разные шипы, выпуклости и выемки, благодаря которым они держатся друг за друга и перемещаются.

В центральных и рёберных кубиках с внутренней стороны сделаны вырезки таким образом, что получается полость в виде объединения трёх цилиндров. Кроме этого, на рёберных и угловых кубиках имеются выпуклости разной формы. Они образуют фрагмент цилиндра, который плотно входит в упомянутую выше полость. С помощью такой конструкции грани кубика свободно вращаются С внутренних сторон центральные, средние и угловые кубики имеют различные вырезы.

Так выглядит внутренняя сторона грани куба, снятая с креста

Вид кубика, с которого снята одна грань

Усовершенствованный механизм кубика в виде сферы.В таком кубике внутренний механизм выполнен в виде шара.Кубик крутится более плавно, мягче и при этом точнее. Благодаря новому механизму, теперь кубик Рубика «режет углы». Это означает, что даже если в процессе сборки какая-то из сторон кубика оказалась, не повернута до конца, то поворот другой стороны, пересекающей эту, довернет сторону.

Скоростной Кубик Рубика

Скоростной кубик Рубика 3×3 используется для профессиональной сборки. С каждым годом улучшается внешний вид кубика и совершенствуется внутренний механизм.

Например, в Кубик Рубика 3х3 GAN 356 AIR SM (SuperSpeed Magneto), для улучшения скольжения и смазки внутренняя поверхность выполнена в виде пчелиных сот.

А у всех кубиков бренда GAN линейки GAN356 Air центра выполнены круглыми.

У кубика Рубика 3х3 QiYi MoFangGe Valk3 PowerM на внутренней поверхности выполнены специальные направляющие рельсы

Новинкой последних моделей профессиональных кубиков Рубика является использование предустановленных магнитов в углах кубика, для увеличения контроля и доворачивания граней при сборке.

Источник

Кубик-рубик

«Кубик Рубика» (венг. Bűvös kocka , первоначально был известен как «Магический кубик», разговорный вариант — Кубик-Рубик) — механическая головоломка, изобретённая в 1974 году (и запатентованная в 1975) венгерским скульптором и преподавателем архитектуры Эрнё Рубиком.

Головоломка представляет собой пластмассовый куб, составленный из 26 кубиков меньшего размера, способных вращаться вокруг невидимых снаружи осей. Каждый из девяти квадратов на каждой стороне кубика окрашен в один из шести цветов, как правило расположенных парами друг напротив друга: белый-жёлтый, синий-зелёный, красный-оранжевый. Повороты сторон кубика позволяют переупорядочить цветные квадраты множеством различных способов. Задача игрока заключается в том, чтобы, поворачивая стороны куба, вернуть его в такое состояние, когда каждая грань состоит из квадратов одного цвета («собрать кубик Рубика»).

Содержание

История

Считается, что кубик Рубика — лидер среди игрушек по общему количеству продаж: по всему миру было продано порядка 300 млн кубиков Рубика, как оригинальных, так и различных аналогов. Если их поставить в ряд, то они несколько раз опоясают Землю.

Существуют компьютерные игры, моделирующие «Магический кубик», но они не получили, по сравнению с оригинальной механической головоломкой, широкого распространения.

Сегодня права на кубик Рубика и другие головоломки Эрнё Рубика принадлежат английской компании Seven Towns Ltd., которой вот уже 40 лет владеет близкий друг Эрнё Рубика — Том Кремер. Под контролем англичан кубик Рубика производится и продаётся во всем мире. Удивительно, но в последнее время рост продаж головоломки начал бить все рекорды — похоже, что в Европе и США начинается очередная волна всеобщего увлечения кубиком Рубика.

Название «Кубик Рубика» принято в большинстве языков мира, за исключением венгерского, немецкого, португальского и китайского, где распространённым осталось его первоначальное наименование («Магический куб», венг. Bűvös kocka ; нем. Zauberwürfel ; порт. Cubo Mágico ; кит. 魔方 мофан), а также в иврите, где его называют «венгерским кубиком» (קובייה הונגרית).

Механизм

Из центральных и рёберных кубиков с внутренней стороны вырезан фрагмент таким образом, что получается полость в виде объединения трёх цилиндров. Помимо этого, на рёберных и угловых кубиках имеются выступы особой формы. Эти выступы образуют фрагмент цилиндра, плотно входящий в полость. Благодаря такой конструкции, грани кубика свободно крутятся.

В центре конструкции вместо «невидимого кубика» находится трёхмерная крестовина, на которой свободно вращаются центральные кубики. Все остальные кубики держатся друг за друга, входя выступами в вышеуказанную выемку.

Источник

Кубик Рубика и спидкубинг

Чтобы развиваться и оставаться в тонусе мозгу как и телу нужны тренировки. Кубик Рубика — компактный и эффективный тренажер. Если тренироваться регулярно и не запускать процесс, со временем улучшится память, повысится концентрация внимания. Поговорим о том, что собой представляет кубик, откуда взялся и как работает!

Что такое кубик Рубика: в общем и в деталях

Головоломка в форме куба 3х3х3 из пластика с цветными наклейками и есть кубик Рубика. Умная игрушка состоит из:

• 3-х внутренних осей;
• 6-ти граней;
• 9-ти квадратов.

У каждой грани свой цвет. Это всего 3 пары: синий и зеленый, белый и желтый, оранжевый и красный. Задача — упорядочить цветные квадраты, то есть, привести кубик Рубика к первоначальному виду. Для этого нужно поворачивать грани, сопоставляя квадраты одного цвета.

Кто и когда придумал кубик Рубика

Кубик Рубика привыкли называть просто «кубик-рубик», но это неправильно. Его название происходит от фамилии создателя.

Эрне Рубик — автор головоломки. Патент на изобретение он получил в 1975 году, спустя год после того, как его придумал. Рубик не был математиком или ученым. Он занимался скульптурой, учил студентов основам архитектуры в венгерском университете.

В 1970-х годах изобретатель головоломки преподавал свой предмет в университете Будапешта. У студентов возникли сложности с усвоением материала, поэтому профессор решил донести информацию более удобным способом, упростить восприятие визуализацией.

По мнению профессора, 26 деревянных кубиков с разноцветными подвижными гранями должны были помочь студентам разобраться с темой. Эрно Рубик трудился целый месяц, пытаясь самостоятельно собрать кубик, в итоге у него получилось. Спустя время кроме классической головоломки с 54 квадратами стали появляться вариации с такими параметрами:

Следом стали выпускать смешанные вариации классического кубика необычной формы.

Несколько интересных фактов о кубике

С момента появления кубика Рубика прошло более полсотни века, а он по-прежнему не утратил актуальности. В чем секрет? Его интересно собирать. Кроме того, мировой рекорд сборки всего за 4 секунды с небольшим так и не побит, а значит, есть к чему стремиться!

Что развивает кубик Рубика и какая от него польза

За все время существования продано более 350 миллионов головоломки венгерского архитектора. Ежедневно люди ищут хотя бы один способ собрать кубик и по возможности сделать это быстро. Его крутят все без исключения, независимо от рода занятий и финансового положения: официанты и руководители крупных фирм, взрослые и дети, ученики и учителя.

В России кубик Рубика появился примерно в середине 80-х годов. Учителя не знали, как отвлечь ребят от головоломки! Дети так увлеклись, что собирали кубик даже на уроках под партами. Тогда преподаватели не осознавали полезности игрушки. Они крутили кубик вместе с детьми, чтобы понаблюдать за эффектом. Выводы оказались неожиданными. Кубик Рубика — не просто увлекательное занятие, но и:

• Реальный тренажер для мозга, улучшает мелкую моторику.
• Профилактика болезней суставов и нарушений двигательных функций организма.
• Стимулятор развития речи.
• Головоломка для развития памяти и логического мышления (Чтобы собрать кубик нужно продумать и запомнить алгоритмы. У новичков их не более 8, у профи — свыше 200).
• Способ научиться концентрироваться, решать сложные задачи.
• Возможность расслабиться и избежать стресса.
• Тренажер для поднятия самооценки. Чем лучше результаты сборки, тем больше уверенности в собственных силах.

Собирать кубик Рубика можно всю жизнь. Нет предела совершенству.

Что или кто скрывается за спидкубингом

Спидкуберы — любители посоревноваться в навыках собирать сложные головоломки на время. Примерно с 2018 года кубик Рубика переживает очередную волну популярности. Желающие продемонстрировать навыки и сравнить себя с другими любителям задачек на логику, устраивают захватывающие соревнования.

В мире действует даже специальная ассоциация WCA. Она отвечает за организацию и проведение чемпионатов между спидкуберами. Участники получают классификацию, зарабатывают призы, все как в мире профессионального спорта.

Мы уже говорили, что рекорд в 4,21 секунды пока так и не побит, несмотря на это в рейтинге спидкуберов на первом месте австралиец Земдегс, который собрал кубик за 6,77 секунды. До него попытки закончились результатами:

• 9,86 секунд — 2007 год, француз Тибо Жаклино;
• 7,08 секунд — 2008 год, Эрик Аккерсадайк (продержался в лидерах 2 года).

В России турниры по спидкубингу проводятся чуть более 10 лет. Участвовать может любой, независимо от результатов. Побывать или еще лучше принять участие в действе имеет смысл каждому, кто увлекается головоломками. На таких мероприятиях можно встретить много интересных людей, однодумцев и наставников.

Как научиться собирать кубик Рубика самостоятельно

Научиться может каждый и это обнадеживает. Для этого есть видео, картинки и подробные гайды в интернете, где открыто показаны действия гуру. Другое дело, научиться делать это быстро, чтобы претендовать на приз или даже выиграть чемпионат мира! Для этого понадобятся время и терпение.

В любом случае, с чего-то нужно начать. Предлагаем 2 наиболее популярные схемы для старта.

Прием Морозова или интуитивная сборка. Интересна тем, что главное здесь — понимание принципа головоломки, а не зазубривание алгоритмов. Вся суть уместилась в 4 пункта:

1. Собрать 8 угловых цветов.
2. Собрать 4 реберных цвета на среднем слое.
3. Собрать 8 ребер.
4. Вернуть центры на место.

Прием Джессики Фридрих — упрощенная версия. Здесь тоже всего 4 этапа:

1. Собрать крест на первой стороне.
2. Собрать первый и второй слои одновременно.
3. Ориентировать элементы последнего слоя.
4. Переставить элементы в последнем слое.

Новичку даже эти схемы покажутся сложными, но стоит попробовать и все получится. Со временем, когда кубика 3х3 станет мало, можно усложнять задачу головоломками 4х4 и 5х5. Дальше ставить еще более амбициозные цели, стремиться сократить время сборки и усложнить комбинации, не ограничиваясь сборкой по цветам, а пробуя себя в составлении необычных узоров.

Простой спидкубинг для новичков и детей

Если вы еще ни разу в жизни не собрали ни одного кубика Рубика, начните с простой головоломки 3х3 и понятной схемы:

1. Собрать крест в первом слое и выставить углы.
2. Собрать ребра среднего слоя.
3. Собрать крест в последнем слое и выставить ребра.
4. Расставить и развернуть углы последнего слоя.

Если совсем непонятно, смотрите видео с наглядным медленным руководством по сборке. Чтобы разбудить интерес к головоломке у малышей, предложите им для начала кубик Рубика 2х2. Кто знает, может быть со временем ребята станут чемпионами соревнований по интеллектуальному спорту среди куберов!

Популярные вопросы и ответы

Эрнё (Эрно) Рубик – профессор архитектуры из Венгрии, основатель Венгерской технической академии, скульптор и изобретатель. Это создатель нескольких известных объемных игрушек-головоломок, в том числе знаменитого кубика Рубика.

Сколько комбинаций в кубике Рубика 3х3?

Подсчитано, что число возможных разных состояний кубика Рубика равняется более 43 квинтиллионов комбинаций (квинтиллион – число, состоящее из единицы с 18 нулями). И несмотря на это, собрать кубик можно максимум за 20 ходов. В процессе дискуссий на эту тему возник термин «алгоритм Бога» – порядок действий, позволяющий получить решение любой головоломки за минимально возможное количество ходов. Для кубика Рубика «алгоритм Бога» дает решения не длиннее, чем 20 ходов из любого первоначального состояния.

Кто придумал кубик Рубика?

«Магический кубик» (так эта головоломка называлась сначала) создал в 1974 году венгерский изобретатель Эрнё Рубик. Через год после создания игрушка была запатентована под своим современным названием. Выглядит эта механическая головоломка, как и на заре своего создания. Это пластмассовый куб с размером стороны 3×3 клетки. Каждая из клеток (их всего 54) имеет цветную наклейку (всего используется шесть цветов – свой собственный для каждой стороны).

В каком году был изобретен кубик Рубика?

Головоломка была изобретена в 1974 году. Патент на свое творение его создатель – венгерский профессор архитектуры Эрнё Рубик получил в 1975-м. В 1977 году началось широкое производство игрушки.

В какой стране изобрели кубик Рубика?

Родиной игрушки является Венгрия.

Что развивает кубик Рубика?

Головоломка интересна и полезна людям всех возрастов. Регулярная сборка кубика развивает мелкую моторику рук. Кроме того, занятия с ним улучшают логическое и пространственное мышление, тренируют память и даже делают человека разумным перфекционистом. Тренировки с кубиком Рубика учат детей и взрослых добиваться целей, находить выход из трудных ситуаций, а у малышей и школьников вырабатывают усидчивость.

Как устроен кубик Рубика 3х3?

Игрушка представляет собой кубическую фигуру из 26 небольших кубиков. Все они крепятся к крестообразной детали, которая находится внутри конструкции и невидима глазу. Шесть центральных кубиков каждой стороны жестко прикреплены к крестовине, остальные способны перемещаться.

Сколько кубиков в кубике Рубика?

Всего в игрушке 26 кубиков. Вместо 27-го кубика, который по логике должен присутствовать в кубе размером 3х3х3, находится скрытая от глаз крестовина, к которой прикреплены все остальные элементы.

Сколько сторон у кубика Рубика?

Как и любого куба, у этой игрушки имеется шесть сторон. Каждая из них имеет условное обозначение согласно своему пространственному положению относительно игрока: фронтальная, задняя, левая, правая, верхняя, нижняя. Они обозначаются английскими буквами F, B, L, R, U, D (соответственно front, back, left, right, up, down).

Когда кубик Рубика появился в СССР?

Первое время игрушка была известна только на своей родине – в Венгрии. Май 1980-го года – время, когда кубик Рубика появился в Европе и Америке. Годом позже с ним познакомились в СССР.

Кто первый собрал кубик Рубика?

Создатель головоломки Эрнё Рубик стал первым человеком, который успешно собрал кубик. Примечательно, что сначала он не знал, как выполнить сборку, и этот процесс занял у него целый месяц. Для сравнения – сегодня умельцы справляются с головоломкой в течение считанных минут и даже секунд. Мировой рекорд был установлен китайцем по имени Юшенг Ду в 2018 году и до сих пор не побит. Он составляет всего 3,47 секунды (использовалась классическая версия кубика 3х3х3).

Источник