Cubo di Rubik: diagramma di assemblaggio per principianti, istruzioni dettagliate

Erne Rubik, uno scultore e architetto ungherese, decise di inventare un aiuto visivo che avrebbe aiutato i suoi studenti a comprendere meglio la teoria matematica dei gruppi, ma il cubo magico era così amato da studiosi di epoche diverse che il puzzle si diffuse rapidamente in tutto il mondo, facendo del suo inventore un milionario. Il diagramma di assemblaggio del cubo di Rubik a prima vista sembra incredibilmente complesso, ma se studi attentamente gli algoritmi sviluppati e approfondisci il principio di assemblaggio, la risoluzione del puzzle diventerà una competizione per la velocità.

La struttura del cubo di Rubik e i nomi delle rotazioni

Senza le conoscenze di base sulla struttura del cubo di Rubik, sarà molto difficile ripristinare la forma originale di questo puzzle, senza nemmeno balbettare per competere nella velocità del suo assemblaggio.

Il cubo 3x3 più comune è composto da 26 elementi, che a loro volta sono divisi in:

• elementi centrali, immobili che hanno un solo colore e non cambiano posizione l'uno rispetto all'altro, ce ne sono solo 6;
• costale (ce ne sono 12). Sono bicolore e rimangono sempre sui fianchi, indipendentemente dalle rotazioni;
• angolare (8 elementi), che rimangono sempre negli angoli del cubo e sono dipinti in 3 colori diversi.

C'è un altro elemento nella struttura del cubo di Rubik, nascosto ai nostri occhi: questa è una croce a cui sono fissati gli elementi centrali.

A seconda della capacità del cubo di alcuni elementi, potrebbe esserci una quantità diversa o saranno completamente assenti.Ad esempio, in un puzzle 2x2 ci sono solo cubi d'angolo e ce ne sono solo otto.

Sei facce del cubo sono dipinte in vari colori. È interessante notare che vengono utilizzati solo alcuni colori e sulla croce di un normale cubo di Rubik sono disposti in coppie uno contro l'altro: bianco - giallo, rosso - arancione, verde - blu.

Affinché gli algoritmi per risolvere il problema spaziale scritto dalle formule diventino chiari, è necessario apprendere la designazione internazionale generalmente accettata delle facce e le loro rotazioni.

Se prendi il cubo tra le mani, allora la faccia che affronterà l'erudito è chiamata fronte ed è indicata dalla lettera latina F, il lato opposto è il retro (B) e anche i lati sinistro (L), destro (R), superiore (U) e inferiore (D) sfaccettature.

Per indicare la rotazione di una faccia particolare di 90 ° nelle formule per assemblare il cubo di Rubik, indicare la lettera latina che indica. Quando si gira due volte, il numero 2 si trova accanto ad esso Se la rotazione è antioraria, alla lettera viene aggiunto un apostrofo. Quindi R ¢ significa che il lato destro deve essere ruotato una volta di 90 ° nella direzione opposta al movimento in senso orario.

Segreti della costruzione di un cubo di Rubik: elementi, parti, concetti chiave

Erne Rubik sull'assemblaggio del puzzle che ha inventato si sta accumulando da un mese. Ora, per coloro che decidono di conquistare il cubo magico, sono stati sviluppati molti metodi.

Il più popolare di loro:

• Per i principianti: una guida dettagliata che suddivide l'algoritmo per risolvere il problema in sette fasi.
• Il metodo Jessica Friedrich è il metodo più popolare tra i fan dell'assemblaggio ad alta velocità, anche se per molti versi fa eco all'algoritmo per i principianti.
• Il metodo intuitivo di Valery Morozov. Manca completamente qualsiasi formula; la sua essenza non è quella di fornire una soluzione pronta, ma di aiutare a comprendere la struttura del cubo per arrivare autonomamente a una soluzione al puzzle.

Per imparare come assemblare un cubo di Rubik, si consiglia spesso di smontare prima il puzzle in elementi separati, quindi rimontare. Ciò contribuirà a comprenderne meglio la struttura e ad adottare rapidamente algoritmi decisionali.

Prima di intraprendere lo sviluppo di una particolare tecnica di assemblaggio di cubi, è necessario acquisire familiarità con alcuni concetti che spesso si trovano negli algoritmi.

Una croce regolare è una croce in cui le facce del bordo coincidono con i colori degli elementi centrali sui lati, mentre si formano sulla faccia superiore del colore corrispondente all'elemento centrale.

Una croce irregolare differisce da una corretta in quanto i cubi che formano una croce sulla faccia superiore non coincidono con le facce dei bordi degli elementi con il colore dei lati.

Le coppie corrette sono coppie di elementi di bordo con colori corrispondenti sulle facce corrispondenti che possono essere impostate simultaneamente nel primo e nel secondo strato del puzzle.

Schemi e fasi di assemblaggio del cubo di Rubik per principianti

In questo momento, ci sono diverse opzioni per un puzzle meccanico apparso nel 1974. Questi sono cubi con un diverso numero di elementi che compongono il viso, così come puzzle simili: la piramide di Meffert e un serpente, costituito da segmenti - triangoli regolari. Considerare la sequenza e le fasi di assemblaggio di varie varianti cubiche.

Come raccogliere un cubo di Rubik 2x2

Il puzzle di Rubik con una capacità di 2x2 è anche chiamato Mini-cubo. Sebbene questo puzzle sia apparso poco dopo, non è diventato una versione complicata, ma leggera del classico cubo. Uno studioso principiante sarà in grado di dominare la sua assemblea in soli 20-30 minuti.

La soluzione puzzle comprende solo tre fasi:

1. Assemblaggio del primo strato: è necessario combinare gli elementi del cubo in modo che sul livello inferiore siano tutti dello stesso colore e le loro facce laterali corrispondano ai colori in coppie.
2. La disposizione degli elementi dello strato superiore. In questa fase, è necessario determinare il colore del livello inferiore. Non è l'unico presente nello strato inferiore. Quindi posizionare i cubi della riga superiore in quegli angoli che corrisponderanno ai colori sui bordi dell'elemento, ma non è necessario che il colore sia al suo posto.
3. Rotazione degli elementi dello strato superiore: è necessario ruotare i cubi d'angolo in senso orario o antiorario in modo che si posizionino correttamente, e il cubo di Rubik verrà assemblato.

Per disporre correttamente i cubi degli strati inferiore e superiore, vengono utilizzate le seguenti formule:

• scambiare elementi diagonali - WWFWP’V’F ';
• riorganizzare gli elementi vicini - FVF’V’L’V’L.

Per spostare le facce di un elemento:

• in senso orario - FN²F’P’N²P;
• antiorario - P’N²PFN²F ’.

Puzzle 3x3

Per raccogliere un cubo di Rubik 3x3 devi passare attraverso sette fasi:

1. Raccogli la croce corretta nel primo strato. La croce degli elementi, quale colore raccogliere non fa alcuna differenza, ma molti preferiscono iniziare con un colore bianco.
2. Disporre gli angoli del primo strato e la prima fila di cubi viene assemblata.
3. Posiziona le nervature della fila centrale al loro posto, dopo questa fase verranno raccolti due strati.
4. Assemblaggio della croce corretta sullo strato inferiore.
5. Posizionamento degli elementi angolari nei loro luoghi, mentre i colori delle loro facce dovrebbero corrispondere all'angolo occupato, ma non necessariamente essere al loro posto.
6. La fase finale consiste nel trasformare gli elementi angolari nelle posizioni corrette.

Quando inizi a assemblare il puzzle, è importante non ruotare il cubo tra le mani in modo da non perderti nella disposizione delle facce, che è la parte superiore, destra, posteriore, sinistra o anteriore.

Cubo di Rubik 4x4

La soluzione a questa variante puzzle, nonostante la sua grande capacità, può essere eseguita in meno passaggi:

1. Assemblaggio di centri: è necessario posizionare quattro elementi dello stesso colore al centro di ciascuna faccia. Qui vale la pena prestare attenzione al fatto che i centri di questo cubo non sono fissi, cioè è possibile scegliere autonomamente quale colore sarà opposto a quale.
2. Assemblaggio di costole. In questa fase, è necessario accoppiare le facce dei bordi al loro posto. Se tutto è fatto correttamente, dopo ciò otteniamo un cubo in cui solo gli elementi d'angolo saranno fuori posto.
3. Allineamento e parità degli angoli. Utilizzando le formule per il cubo di Rubik 3x3 e ruotando solo i bordi esterni, puoi assemblare completamente il puzzle. È vero, in questa fase non tutto può essere così fluido, possono apparire delle parità - situazioni impossibili in un cubo 3x3. Può succedere che dopo la loro soluzione l'armonia dello strato superiore sia un po 'distrutta, non c'è nulla di cui preoccuparsi, gli algoritmi per la versione classica del puzzle aiuteranno a disporli nell'ordine necessario.

Assemblaggio puzzle rapido 5x5

La grande capacità del puzzle non influisce in modo significativo sull'algoritmo per risolverlo, i passaggi saranno gli stessi:

1. Innanzitutto, raccogliamo i centri di nove cubi centrali dello stesso colore su ogni faccia. Per eseguire questa fase, non è affatto necessario memorizzare le formule; comprendere il processo semplifica notevolmente il compito, trasformandolo in punti ordinari.
2. Raccogliamo e sistemiamo al loro posto le triple delle facce delle costole. Risolvendo questo problema, non è necessario ruotare gli strati centrali, tutte le manipolazioni dovrebbero avvenire solo con quelle esterne.
3. Se si scopre che tutti i bordi sono stati raccolti, tranne due, che non possono essere sostituiti, questa situazione è chiamata parità. Solo dopo la sua soluzione possiamo procedere alla fase finale dell'assemblaggio.

Il modo più veloce Metodo Jessica Friedrich

Questo metodo di assemblaggio ad alta velocità viene spesso utilizzato dai speedcuber, ma non è consigliato ai principianti che stanno meglio imparando l'algoritmo passo-passo prima di comprendere il principio del puzzle.

Per padroneggiare il metodo Jessica Friedrich, dovrai ricordare fino a 119 (!) Algoritmi che verranno utilizzati nei seguenti passaggi:

1. La disposizione degli elementi nella croce corretta sul lato iniziale, in media, questo problema può essere risolto in sette mosse.
2. Ripristino della posizione degli elementi del primo e del secondo strato disponendo quattro coppie di angoli laterali. Per mettere ogni coppia sul lato corrispondente, devi anche fare sette mosse in media.
3. Orientamento del livello non assemblato rimanente quando entrambi i bordi e gli angoli vengono ruotati in modo che guardino verso l'alto con il colore dell'ultima faccia. Per risolvere questo problema, devi padroneggiare cinquantasette permutazioni.
4. Spostamento di elementi nell'ultimo livello, per il quale devi padroneggiare altri 21 algoritmi. Secondo stime medie, il metodo Jessica Friedrich consente di risolvere il puzzle 3x3 in 56 mosse.

Come raccogliere un cubo di Rubik ad occhi chiusi

Se le tue abilità sono sufficienti per risultati stabili risolvendo il cubo di Rubik con gli occhi aperti in un minuto, puoi padroneggiare un nuovo assemblaggio cieco. Qui, non è la soluzione del puzzle in quanto tale che viene alla ribalta, ma il ricordo della disposizione degli elementi riorganizzati sulle facce.

Quindi, nelle gare di speedcub, il tempo di assemblaggio cieco include non solo il tempo per la manipolazione diretta del cubo, ma anche il tempo per esaminarlo.

Gli speedcuber spesso usano il metodo della Stanza Romana, che è anche chiamato Palazzo o Cicerone, da ricordare. L'essenza del metodo è che una stanza o un percorso ben noto viene ricreato nell'immaginazione e i concetti (nel nostro caso, la posizione degli elementi puzzle) sono legati agli oggetti nella stanza o lungo la strada. Quindi, risolvendo il puzzle, non resta che camminare lungo la familiare strada (o stanza) e mettere gli elementi al loro posto.

Non dovresti essere arrabbiato se la prima volta che non riesci a raccogliere il cubo di Rubik con gli occhi bendati, perché anche con l'uso del senso del tatto, praticamente nessuno riesce a risolvere questo problema senza allenarsi la prima volta.

Chi possiede il record di build più veloce

Per assemblare rapidamente un cubo di Rubik, non è solo necessario padroneggiare magistralmente gli algoritmi per spostare i pezzi del puzzle nelle posizioni desiderate. Ciò richiede anche magistrale destrezza e velocità delle mani.

Per coloro che hanno deciso di assemblare questo puzzle per la prima volta, potrebbero essere necessarie alcune ore per un paio di giorni per risolverlo, ma l'australiano Felix Zemdegs nel 2016 ha risolto questo problema spaziale in soli 4,73 secondi. Questo risultato sembra impressionante, solo che non è il limite della velocità del cervello umano e delle mani, poiché già nel 2017 è stato registrato un nuovo risultato dell'adolescente quindicenne americano Patrick Pons. Gli bastarono solo 4,69 secondi.

Ora è giunto il momento di prendere fiato e scoprire cosa e chi detiene il record per il montaggio ad alta velocità del cubo di Rubik. Lo stesso Felix Zemdegs nel 2018 ha battuto non solo il suo record, ma anche il giovane studioso americano, dopo aver completato il puzzle in 4,22 secondi.