Erne Rubik, escultor e arquiteto da Hungria, decidiu inventar uma ajuda visual que ajudasse seus alunos a entender melhor a teoria matemática dos grupos, mas o cubo mágico era tão apreciado por estudiosos de diferentes idades que o quebra-cabeça rapidamente se espalhou pelo mundo, tornando seu inventor um milionário. O diagrama de montagem do Cubo de Rubik à primeira vista parece incrivelmente complexo, mas se você estudar cuidadosamente os algoritmos desenvolvidos e se aprofundar no princípio da montagem, resolver o quebra-cabeça se tornará uma competição por velocidade.

A estrutura do cubo de Rubik e os nomes das rotações

Sem o conhecimento básico sobre a estrutura do Cubo de Rubik, será muito difícil restaurar a forma original desse quebra-cabeça, sem sequer gaguejar para competir na velocidade de sua montagem.

O cubo 3x3 mais comum consiste em 26 elementos, que por sua vez são divididos em:

  • elementos centrais e imóveis que têm apenas uma cor e não mudam de posição em relação um ao outro, existem apenas 6 deles;
  • costal (são 12). São de dois tons e sempre permanecem nas paredes laterais, independentemente das rotações realizadas;
  • angular (8 elementos), que permanecem sempre nos cantos do cubo e são pintados em 3 cores diferentes.

Na estrutura do cubo de Rubik, há outro elemento escondido dos nossos olhos - é uma cruz à qual os elementos centrais estão ligados.

Dependendo da capacidade do cubo de certos elementos, pode haver uma quantidade diferente ou eles estarão completamente ausentes.Por exemplo, em um quebra-cabeça 2x2, existem apenas cubos de canto e apenas oito deles.

Seis faces do cubo são pintadas em várias cores. Vale ressaltar que apenas certas cores são usadas e, na cruz de um cubo de Rubik comum, elas estão localizadas uma em frente à outra em pares: branco - amarelo, vermelho - laranja, verde - azul.

Para que os algoritmos para resolver o problema espacial escritos por fórmulas se tornem claros, você precisa aprender a designação internacional geralmente aceita de faces e suas rotações.

Se você pegar o cubo nas mãos, o rosto que ficará erudito será chamado de frente e será indicado pela letra latina F, o lado oposto será o verso (B), e os lados esquerdo (L), direito (R), superior (U) e inferior também serão destacados (D) facetas.

Para indicar a rotação de uma face específica em 90 ° nas fórmulas para montar o cubo de Rubik, indique a letra latina que indica. Ao girar duas vezes, o número 2. fica ao lado dele.Se a rotação for no sentido anti-horário, um apóstrofo é adicionado à letra. Portanto, R ¢ significa que o lado direito deve ser girado uma vez em 90 ° na direção oposta ao movimento no sentido horário.

Segredos da construção de um cubo de Rubik: elementos, partes, conceitos-chave

Erne Rubik, sobre a montagem do quebra-cabeça que inventou, está se acumulando há um mês. Agora, para aqueles que decidem conquistar o cubo mágico, muitos métodos foram desenvolvidos.

O mais popular deles:

  • Para iniciantes - um guia detalhado que divide o algoritmo para resolver o problema em sete estágios.
  • O método Jessica Friedrich é o método mais popular entre os fãs de montagem de alta velocidade, embora, de muitas maneiras, ecoe o algoritmo para iniciantes.
  • O método intuitivo de Valery Morozov. Falta completamente qualquer fórmula; sua essência não é fornecer uma solução pronta, mas ajudar a entender a estrutura do cubo para chegar a uma solução independente para o quebra-cabeça.

Para aprender a montar um cubo de Rubik, é frequentemente recomendado desmontar o quebra-cabeça em elementos separados e depois montar novamente. Isso ajudará a entender melhor sua estrutura e a adotar rapidamente algoritmos de decisão.

Antes de iniciar o desenvolvimento de uma técnica de montagem de cubo específica, você deve se familiarizar com alguns conceitos frequentemente encontrados em algoritmos.

Uma cruz regular é uma cruz em que as faces da aresta coincidem com as cores dos elementos centrais dos lados, enquanto se formam na face superior da cor correspondente ao elemento central.

Uma cruz irregular difere da correta, pois os cubos que formam uma cruz na face superior não coincidem com as faces das arestas dos elementos com a cor dos lados.

Pares corretos são pares de elementos de aresta com cores correspondentes nas faces correspondentes que podem ser definidas simultaneamente na primeira e na segunda camada do quebra-cabeça.

Esquemas e etapas da montagem do cubo de Rubik para iniciantes

Atualmente, existem várias opções para um quebra-cabeça mecânico que apareceu em 1974. São cubos com um número diferente de elementos que compõem o rosto, além de quebra-cabeças semelhantes: a pirâmide de Meffert e uma cobra, composta por segmentos - triângulos regulares. Considere as etapas de sequência e montagem de várias variações cúbicas.

Como coletar um cubo de Rubik 2x2

O quebra-cabeça Rubik com capacidade de 2x2 também é chamado de Mini-cubo. Embora esse quebra-cabeça tenha aparecido um pouco mais tarde, ele não se tornou uma versão complicada, mas uma versão leve do cubo clássico. Um estudioso iniciante será capaz de dominar sua montagem em apenas 20 a 30 minutos.

A solução de quebra-cabeça inclui apenas três etapas:

  1. Montagem da primeira camada - você precisa combinar os elementos do cubo para que na camada inferior tenham a mesma cor e as faces laterais correspondam às cores em pares.
  2. A disposição dos elementos da camada superior. Nesta fase, você precisa determinar a cor da camada inferior. Ele é o único que não está presente na camada inferior. Em seguida, coloque os cubos da linha superior nos cantos que corresponderão às cores nas bordas do elemento, mas não é necessário que a cor esteja em seu lugar.
  3. Rotação dos elementos da camada superior - é necessário girar os cubos de canto no sentido horário ou anti-horário para que eles fiquem nas posições corretas, e o cubo de Rubik será montado.

Para organizar os cubos das camadas inferior e superior corretamente, as seguintes fórmulas são usadas:

  • troca de elementos diagonais - WWFWP'V'F ';
  • reorganizando elementos vizinhos - FVF’V’L’V’L.

Para mover as faces de um elemento:

  • no sentido horário - FN²F'P'N²P;
  • no sentido anti-horário - P'N²PFN²F '.

Quebra-cabeça 3x3

Para coletar um Cubo de Rubik 3x3, você precisa passar por sete estágios:

  1. Colete a cruz correta na primeira camada. A cruz dos elementos, de que cor coletar, não faz diferença, mas muitos preferem começar com uma cor branca.
  2. Organize os cantos da primeira camada e a primeira linha de cubos é montada.
  3. Coloque as costelas da linha do meio em seus lugares, após este estágio duas camadas serão coletadas.
  4. Montagem da cruz correta na camada inferior.
  5. Colocação de elementos de canto em seus lugares, enquanto as cores de seus rostos devem corresponder ao canto ocupado, mas não necessariamente estar no lugar.
  6. A etapa final consiste em transformar os elementos de canto nas posições corretas.

Ao começar a montar o quebra-cabeça, é importante não girar o cubo nas mãos para não se perder no arranjo das faces, qual é a parte superior, direita, traseira, esquerda ou frontal.

Cubo de Rubik 4x4

A solução para essa variante de quebra-cabeça, apesar de sua grande capacidade, pode ser realizada em menos etapas:

  1. Montagem de centros - você precisa colocar quatro elementos da mesma cor no centro de cada face. Aqui, vale a pena prestar atenção que os centros deste cubo não são fixos, ou seja, é possível escolher independentemente qual cor será oposta a qual.
  2. Montagem de costelas. Nesta fase, você precisa emparelhar as faces das arestas nos respectivos lugares. Se tudo for feito corretamente, então obteremos um cubo no qual apenas os elementos de canto ficarão fora de lugar.
  3. Alinhamento e paridade de canto. Usando fórmulas para o Cubo de Rubik 3x3 e girando apenas as bordas externas, você pode montar completamente o quebra-cabeça. É verdade que, nesta fase, nem tudo pode ser tão suave, podem aparecer paridades - situações impossíveis em um cubo 3x3. Pode acontecer que, após a solução, a harmonia da camada superior seja um pouco destruída, não haja com o que se preocupar; os algoritmos da versão clássica do quebra-cabeça ajudarão a organizá-los na ordem necessária.

Montagem rápida do quebra-cabeça 5x5

A grande capacidade do quebra-cabeça não afeta significativamente o algoritmo para resolvê-lo; as etapas serão as mesmas:

  1. Primeiro, coletamos os centros de nove cubos centrais da mesma cor em cada face. Para realizar esse estágio, não é necessário memorizar fórmulas; a compreensão do processo simplificará bastante a tarefa, transformando-a em pontos comuns.
  2. Coletamos e arranjamos em seus lugares os triplos das faces das costelas. Resolvendo esse problema, não é necessário rotacionar as camadas centrais, todas as manipulações devem ocorrer apenas com as externas.
  3. Se todas as arestas foram coletadas, exceto duas, que não podem ser substituídas, essa situação é chamada paridade. Somente após sua solução podemos avançar para o estágio final de montagem.

O caminho mais rápido. Método Jessica Friedrich

Esse método de montagem em alta velocidade é mais frequentemente usado pelos cubos de velocidade, mas não é recomendado para iniciantes que estejam em melhor situação primeiro aprender o algoritmo passo a passo para entender o princípio do quebra-cabeça.

Para dominar o método Jessica Friedrich, você precisará se lembrar de até 119 (!) Algoritmos que serão usados ​​nas seguintes etapas:

  1. Arranjo de elementos na cruz correta no lado inicial, em média, esse problema pode ser resolvido em sete movimentos.
  2. Restaurando a localização dos elementos da primeira e da segunda camada, organizando quatro pares de ângulos laterais. Para colocar cada par no lado correspondente, você também precisa fazer sete movimentos, em média.
  3. Orientação da camada desmontada restante quando as bordas e os cantos são virados para que eles olhem para cima com a cor da última face. Para resolver esse problema, você precisa dominar cinquenta e sete permutações.
  4. Movendo elementos na última camada, para a qual você precisa dominar outros 21 algoritmos. De acordo com estimativas médias, o método Jessica Friedrich torna possível resolver o quebra-cabeça 3x3 em 56 movimentos.

Como coletar um cubo de Rubik com os olhos fechados

Se suas habilidades são suficientes para obter resultados estáveis, resolvendo o cubo de Rubik com os olhos abertos em um minuto, você pode dominar uma nova montagem cega. Aqui, não é a solução do quebra-cabeça como tal que vem à tona, mas a memória do arranjo de elementos reorganizados nas faces.

Assim, nas competições de speedcubing, o tempo de montagem às cegas inclui não apenas o tempo para manipulação direta do cubo, mas também o tempo para examiná-lo.

Os speedcubers costumam usar o método da Sala Romana, que também é chamado de Palácio ou Estrada de Cícero, para lembrar. A essência do método é que uma sala ou uma rota conhecida é recriada na imaginação, e os conceitos (no nosso caso, a localização dos elementos do quebra-cabeça) estão ligados a objetos na sala ou ao longo da estrada. Então, enquanto resolve o quebra-cabeça, resta apenas caminhar pela estrada (ou sala) familiar e colocar os elementos em seus lugares.

Você não deve ficar chateado se, pela primeira vez, não conseguir coletar o cubo de Rubik com os olhos vendados, porque mesmo com o uso do toque, praticamente ninguém consegue resolver esse problema sem treinar pela primeira vez.

Quem possui o registro de compilação mais rápido

Para montar rapidamente um cubo de Rubik, você precisa não apenas dominar os algoritmos para mover as peças do quebra-cabeça para as posições desejadas. Isso também requer destreza e velocidade das mãos.

Para aqueles que decidiram montar esse quebra-cabeça pela primeira vez, pode levar várias horas ou alguns dias para resolvê-lo, mas o australiano Felix Zemdegs em 2016 resolveu esse problema espacial em apenas 4,73 segundos. Esse resultado parece impressionante, mas não é o limite da velocidade do cérebro e das mãos humanas, já que em 2017 uma nova conquista do adolescente americano de quinze anos Patrick Pons foi registrada. Apenas 4,69 segundos foram suficientes para ele.

Agora chegou a hora de respirar e descobrir o que e quem é o dono do recorde de montagem em alta velocidade do Cubo de Rubik. O mesmo Felix Zemdegs em 2018 quebrou não apenas seu recorde, mas também o jovem estudioso americano, tendo concluído o quebra-cabeça em 4,22 segundos.

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