Как собрать кубик рубика 3х3 шаг. Как собрать кубик рубика послойным методом

20.10.2019

Итак, вы выбрали и купили свой первый . Самое время научиться его собирать.

Вы можете или научиться собирать его прямо с этой страницы. Итак, как собрать кубик Рубика 3х3? Давайте начнем!

Конструкция кубика 3х3

Кубик Рубик 3х3 имеет шесть разноцветных сторон, состоит из 26 элементов, скрепленных и свободно перемещающихся между собой.

Элементы кубика делятся на три типа

Из чего состоит Кубика Рубика 3х3

рис.1 основные элементы кубика Рубика

рис.2 Крестовина – внутренний механизм крепления кубика Рубика.

Чтобы собрать кубик Рубика нужно знать формулы по его сборке. Пэтому в первую очередь нужно изучить язык вращений.

Язык вращений. Что означают буквы в формулах по сборке кубика Рубика.

Главное

У кубика есть верх, низ, право, лево. При вращении держите кубик в одном положении относительно себя, и просто вращайте нужную сторону. ЗАПОМНИТЕ ЭТО!
Центры кубика никуда не перемещаются, они всегда остаются на своих местах относительно друг друга, потому что скреплены между собой крестовиной (рис.2) .

Формулы кубика Рубика записываются буквами, которые обозначают поворот определенной стороны кубика на 90° по часовой стрелке. Если рядом с буквой стоит апостроф (’) поворот стороны выполняется против часовой стрелки. Цифра перед буквой обозначает количество поворотов.

Напоминаем: при вращении сторон сам кубик остается неподвижен, вы просто вращаете нужную сторону.

Потренируйтесь вращать нужнуые стороны кубика по часовой стрелке и против. Пусть пальцы запомнят движение, а ум – что и куда нужно вращать, если в формуле есть определенная буква. Это здорово облегчит вам обучение алгоритмам сборки.

В качестве передышки рекомендуем вам о том, чем отличаются профессиональные скоростные кубики от кубиков для начинающих. И стоит ли новичку сразу вкладываться в покупку дорогого спортивного кубика. Вкратце наше мнение: с одной стороны – это чертовски приятно – вертеть в руках космически подвижный MoYu Hualong, например. Элитный кубик может здорово мотивировать заниматься скоростной сборкой. С другой стороны: начинающие могут и не заметить разницу между бюджетным кубиком и спортивным, если бюджетный куб будет хорошим и быстрым, а других мы не держим 🙂

Этап первый – сборка первого (нижнего) слоя Кубика Рубика.

Сборка креста

Сборка креста – это первый шаг сборки первого (нижнего) слоя. Возьмите кубик как вам удобно, изучите положение центров. Запомните цвет нижнего и верхнего. В нашем случае это синий. До конца первого этапа сборка держите синий центр внизу, а зеленый вверху.

Ваша задача при сборке креста: по очереди найти на кубике четыре ребра с синим цветом, и переместить их вниз к синему центру так, чтобы их вторые цвета ребер совпадали с цветами боковых центров . На картинке показаны ребра с синим цветом которые стали внизу, а их вторые цвета желтый и красный совпали с цветами боковых центров – это правильно.

Для того чтобы собрать крест вам не нужны специальные алгоритмы, но для примера рассмотрим ситуации которые могут встретиться и протестируем понимание простых алгоритмов.

Внимание! Как только вы начали выполнять алгоритм не алгоритм по сборке кубика, не вертите сам кубик в руках до выполнения комбинации. Центры разных цветов должны сохранять свое положение. Например, желтый перед вами, синий – внизу, красный – справа.

Сборка уголков

Итак, крест собран. Переходим к сборке уголоков – завершающему этапу сборки первого слоя. Возьмите кубик крестом вниз. Обратите внимание на цвета трех центров, между которых должен стать уголок , найдите его на кубике. В нашем случае мы ищем синий-желтый-красный уголок. В кубике он только один.

Ставим уголок в верхний слой над тем местом куда он должен опуститься и делаем алгоритм URU’R’. Если уголок стал на свое место и совпал цветами с центров, то переходим к следующему уголку. Если нет, то повторяем алгоритм пока он станет так как нам нужно.

Интересный факт: если кубик собран и мы будем повторять этот алгоритм (URU’R’) шесть раз, то кубик запутается, а потом соберется. Давайте посмотрим что происходит с нашим уголком после каждого алгоритма. Все указанные ниже варианты могут быть у вас при сборке.

Этап второй – сборка второго (среднего) слоя кубика Рубика

Держите кубик так, чтобы синяя сторона смотрела вниз, а зеленый центр вверх.

Для того, чтобы собрать второй слой нам понадобится всего один алгоритм, но перед его выполнением нам нужно подготовить кубик – привести его к одной из двух возможных ситуаций изображенных ниже. Найдите в верхнем слое любое ребро у которого нет зеленого цвета . Поворачивайте верхний слой (движения U или U’ ) чтобы боковой цвет ребра совпал с любым из боковых центров. Теперь возьмите кубик так, чтобы совпадающий центр смотрел на вас , а синий, как и раньше, оставался внизу. В нашем примере мы нашли желто – красное ребро. Боковой цвет ребра – желтый . Поворачиваем верхний слой и совмещаем ребро с желтым центром. Также у вас может получиться вариант, когда вы совмещаете красное ребро с красным центром, а желтый цвет ребра остается на верхней стороне.

Берем кубик желтым или красным центром к себе и получаем один из трех возможных случаев.

ТРЕТИЙ СЛУЧАЙ

Ребро уже стоит на своем месте, но перекручено. Нам нужно его “заменить” любым ребром с зеленым цветом из верхнего слоя, затем снова приводим к двум случаям, которые указаны выше и решаем.

Третий этап сборки – сборка верхнего слоя кубика

Подходим к последнему этапу – сборке 3 (верхнего) слоя рубика. Для начала нам нужно расставить ребра на верхнем слое так, чтобы они образовали крестик из зеленого цвета. После сборки двух первых слоев, на верхнем слое получится один из четырех случаев которые указаны на рисунках. Найдите тот который у вас и выполняйте алгоритм FRUR’U’F’ чтобы получился крестик. Вы можете начать с “точки” и последовательно прийти к “крестику”.

Важно! Перед каждым началом выполнения алгоритма держите кубик в руках именно так как показано на рисунках!

Итак, вверху у нас получился крест.

Совмещаем боковые цвета ребер с боковыми центрами.

При помощи поворотов верхней грани (U или U’) пытаемся совместить боковые цвета ребер с боковыми центрами . Должны совпасть все четыре цвета (желтый, оранжевый, белый, красный). Если не совпадают четыре, то ставим слой так чтобы совпадало минимум два ребра .

Если вы не находите два совпадающих ребра, то выполните алгоритм R U R’ U R 2U R’ U и поищите ребра снова.

Итак, на верхнем слое у нас собран крестик и правильно поставлены ребра.

Ставим уголки на место.

Проверьте, стоят ли уголки верхнего слоя на своих местах, уголки могут быть перекручены. Но главное, чтобы они имели те же цвета, что и центры, между которых они стоят. Если это так, то пропустите этот этап и переходите к следующему.

Если уголки нужно правильно расставить , то возьмите кубик в руки так, чтобы справа к вам находился уголок который стоит на своем месте и выполните алгоритм, не изменяя положения кубика: U R U’ L’ U R’ U’ L

Если нет ни одного уголка который стоит на своем месте , то сделайте алгоритм, приведенный выше, из любой позиции и уголок появится.

Кубик почти собран, осталось перекрутить уголки.

У вас могуть быть два, три или четыре перекрученых уголка. Уголки перекручивает простой алгоритм R’ D’ R D R’ D’ R D ,

Важно!!! Этот алгоритм работает только для одного уголка который находится справа к вам. Секрет в том, что когда уголок станет правильно, нужно провернуть верхнюю грань (U или U’) и подставить на его место следующий уголок который нужно перекрутить. Мы можем повторять алгоритм от 2х до 5ти раз и вам будет казаться что кубик запутался, не переживайте он соберется. Главное не выпускать кубик, не перекручивать его в руках до тех пор пока выполните всю последовательность алгоритмов.

Рассмотрим самый сложный случай с четырьмя перекрученными уголками:

Поздравляем!

Теперь вы точно знаете, как собирать кубик Рубик! Разбирайте и собирайте свой кубик по этой инструкции, пока не запомните все алгоритмы!

А затем перед вами откроется огромный мир механических головоломок и , формулы сборки которых основаны на формулах кубика 3х3!

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.

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.

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

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.

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’

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

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’,

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

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

Как же прекрасен этот момент, когда удается сделать то, что не под силу порой и большинству, а в этом случае речь идет о том, что быстро собрать кубик-рубик умеет не каждый. Хотя это под силу любому желающему. Для этого главное знать несколько секретов и обзавестись терпением.

Как научиться собирать кубик-рубик - секреты успеха

5,66 секунд. Именно так «много» времени необходимо Феликсу Земдегсу, первому в мире человеку, которые умеет быстро собирать это творение 1980-х. Новичку спустя недели тренировок удастся составить лично для себя рекорд сборки на протяжении 2-3 минут.

Рассматривая вопрос, как можно собрать кубик-рубик, следует отметить, что перед началом занятия необходимо «раздеть» кубик на детали. Ведь не исключен вариант, что производитель осуществил ошибочную сборку, а это чревато напрасной тратой времени на собирание игрушки.

Затем идет процесс тщательного запоминания цветов (какой возле какого расположен).

Как полностью собрать кубик-рубик - детальная инструкция

Что ж теперь перейдем к основным этапам собирания воедино всех цветов кубика-рубика.

Делим кубик на отдельные составляющие:

углов насчитывается 8 шт., ребер – 12, а центра – 6;
каждая грань включает в себя 9 подграней: а – нижняя, b – верхняя, c – левая, d – фронтальная, e – правая.

Следует запомнить, что в дальнейшем повороты против часовой стрелки будут обозначены звездочкой (*). Если встретиться обозначение наподобие a3, b3 – говорит о том, что столько раз (в данном случае трижды) следует повернуть на 180 градусов грань.

Главная цель на этап №1: собрать в одну линию красный цвет. Далее устанавливаем 4 элемента, образуя тем самым крест.

Итак, первый слой собран воедино.

Далее рекомендуется отыскать такое ребро, которое можно с легкостью развернуть посредством поворотов верха. Так, собирая новый слой, красный не должен быть тронут. Его следует держать «лицом» вниз. Необходимо прокрутить верхний слой (тот, что собирается в данный момент) до тех пор, пока не возникнут совпадения центральных участков кубика.

Для того чтобы, как указано на фото, поставить на место бело-синюю часть, используем следующее: b e b* e* b* d* b d.

Дабы заполнить левую часть: b* c b c* b d b* d*.

Образуется крест из определенного цвета.

Теперь займемся ребрами оставшегося слоя. Если получается так, что те кубики, которые совпадают по , находятся на разных гранях, необходимо прокрутить кубик по формуле: e b e* b e a2 e*.

Если совпадающие элементы на соседних гранях, то: несобранная часть перед собой, а вторая такая же находится слева. e b e* b e b2 e*.

Теперь речь пойдет о расстановки углов оставшегося слоя. Если нужный цвет справа (на фото сине-бело-оранжевый), то: a e a* e* a e a* e*. Угол, что необходимо собрать, следует подвести к нижнему.

За 40 с лишним лет кубик Рубик разошелся по планете тиражом в 350 миллионов и стал одной из самых популярных игрушек ХХ века. В 1980-м его пытался собрать каждый пятый житель Земли, а в 2000-х к решению головоломки подключились роботы и компьютерные системы. Сегодня существует больше 30 видов кубов.

Они отличаются замысловатыми формами и уровнями сложности. Классическим считается кубик Рубика 3х3. С его помощью преподаватель венгерской Академии прикладных искусств и ремесел Эрно Рубик рассчитывал доходчиво объяснить студентам математическую теорию групп и преимущества пространственного мышления.

Именно с этой головоломки новичкам рекомендуется начинать знакомство с семейством Рубикс.

Как устроен классический кубик Рубика

Оригинальная игрушка с конфигурацией 3х3 состоит из 26 кубиков, которые делятся на центральные и реберные. В самом сердце куба, на месте «невидимого» кубика, расположен скрепляющий механизм цилиндрической формы. Он связан со всеми внешними элементами и отвечает за то, чтобы они свободно вращались относительно друг друга.

Но есть одна тонкость: механизм соединяется напрямую только с центральными деталями. За них (и друг за друга) с помощью специальных выступов держатся боковые и угловые кубики. Конструкция модели рассчитана так, что перемещать можно только грани. Зато ограничений по осям координат нет.

Кубик Рубика и число бога

Разноцветная головоломка только кажется легкой забавой. На разработку алгоритма сборки своего же изобретения у профессора ушел месяц. Согласно комбинаторике, возможных состояний у кубика Рубика 43 252 003 274 489 856 000. В переводе на человеческий язык эта цифра звучит как 43 квинтиллиона. Удивительно, но это не предел: значение увеличится в два раза, если учесть разницу в расположении центральных элементов.

На то, чтобы перебрать все комбинации, профессиональному спидкуберу потребуется 4200 триллионов лет. Недостижимость цели не мешает поклонникам искать самый легкий и быстрый способ сборки. Новый мировой рекорд, прошлой осенью установил 15-летний Патрик Понс из США. Подросток решил задачу за 4,69 секунды и 17 вращений.

Минимальное количество шагов, заложенное в алгоритм сборки классического кубика из любой позиции – 20. Его называют «числом бога». Играть по столь жестким правилам могут далеко не все. В среднем опытный спидкубер делает от 40 до 50 ходов.

Формула сборки для начинающих

Головоломка 3х3 подчиняется общему принципу. Многое зависит от ее состояния на момент сборки. Чтобы лучше понять устройство куба, можно разобрать его на части, а после собрать заново. При этом важно правильно разместить грани.

Инструкция по сборке классического кубика Рубика состоит из семи пунктов:

Создание креста на верхней плоскости

Работа с углами рядом с ним

Сбор средних ребер

Создание креста снизу

Работа с нижними ребрами

Подгон нижних углов

Финальный разворот

Пошагово алгоритм разобран на картинках ниже: (картинки)

Как забыть о непонятных схемах и собрать кубик Рубика по схеме для начинающих – читайте в нашей статье, если вы все еще не можете решить головоломку, не расстраиваясь. Сейчас мы попробуем подробно рассказать и объяснить, как это сделать, чтобы удивить себя, друзей и родных.

Что такое кубик Рубика?

Первоначальная идея магического кубика заключалась в том, чтобы обучить студентов математической теории групп. Так в 1970-хгодах венгерский архитектор Эрнё Рубик создал механический инструмент, который представлял собой обучающий куб для понимания трехмерных моделей и перемещения независимых частей.
Спустя короткое время к магическому запатентованному кубу пришла великая слава. Им заинтересовались люди разных профессий и из разных стран. Так, в 1980-х годах о нем знал весь свет, он выиграл немало конкурсов и был удостоен всевозможных премий.
Механизм включает в себя внутреннюю и внешнюю часть. Внутренняя – это фигура, состоящая из трех соединенных цилиндров. Внешняя – крепящиеся к внутреннему механизму грани, которые в свою очередь состоят из квадратов.
Вращая ребра граней в разные стороны, можно собрать кубик Рубика. Спустя многие годы над магическим кубом трудились многие, вследствие чего было создано немало техник. Сейчас даже есть некоторые алгоритмы, пользуясь которыми, можно быстро собрать куб.
Кубик состоит из трех элементов: центры – 4 , углы – 8 и ребра – 12 .

Решить головоломку

Если вы поставили перед собой задачу решить головоломку, то после прочтения статьи это станет легко. Но если не знать, как устроен этот самый загадочный кубик, из чего он состоит и каким образом функционирует, задача усложняется в разы.

Как собрать кубик Рубика по схеме для начинающих на русском языке, вы узнаете ниже, но помните, что не стоит недооценивать сложность представленной головоломки.

Обычный рубик 3х3 – это небольшой механический 3D куб, грани которого окрашены в разные цвета (синий, зеленый, белый, желтый, красный, оранжевый).

Давайте разберем по частицах составляющие куба. Начнем с центрального элемента, он один с каждой стороны. Его можно вращать вокруг своей оси, но всегда каждый из них остается на месте в «правильном» положении. Угловых элементов немного больше – 8, и они имеют три разных цвета. Нельзя забывать о 12 ребрах с несколькими разными цветами, расположенными между углами.

Получается всего 20 частиц, которые можно передвигать, и решение задачи полностью зависит от знания правильного изменения их положения.

Если начать вращать одну сторону, можно увидеть центральные элементы, а точнее – как они не двигаются, ребро же становится туда, где должно находиться, а угол – на свое место.

Итак, вот основные элементы 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

Крест верхней грани.
Верхняя грань полностью.
Средний слой.
Расстановка реберных кубиков последней грани по своим местам.
Ориентирование бортовых кубиков – сборка креста последней грани.
Расстановка угловых кубики последней грани по своим местам.
Ориентирование угловых кубиков последней грани и, как следствие, сборка последней грани и всего куба.

Язык вращений

Для того чтобы понимать формулы, используемые для сборки, нужно ознакомиться с языком вращений.

Язык вращений – это особые обозначения движений граней кубика, при помощи который можно записать какой-либо алгоритм, решение или скрамбл (последовательность ходов, с помощью которой запутывают кубик).

F – front – фронтальная сторона
B – back – задняя сторона
L – left – левая сторона
R – right – правая сторона
U – up – верхняя сторона
D – down – нижняя сторона
Fw (f) – фронтальная сторона вместе со средним слоем
Bw (b) – задняя сторона вместе со средним слоем
Lw (l) – левая сторона вместе со средним слоем
Rw (r) – правая сторона вместе со средним слоем
Uw (u) – верхняя сторона вместе со средним слоем
Dw (d) – нижняя сторона вместе со средним слоем

Также существуют более редкие движения, которые практически никогда не используются в сборках:

M – middle – средний слой, находящийся между правой (R) и левой (L) сторонами
S – standing – средний слой, находящийся между фронтальной (F) и задней (B) сторонами
E – equatorial – средний слой, находящийся между верхней (U) и нижней (D) сторонами

Кроме вращений граней куба, существуют обозначения, указывающие на изменения положения кубика в пространстве.

Эти движения называются перехватами:

x – весь куб вращается от себя по плоскости, совпадающей с правым (R) и левым (L) слоями (F превращается в U)
x’ – весь куб вращается к себе по плоскости, совпадающей с правым (R) и левым (L) слоями (F превращается в D)
y – весь куб вращается по часовой стрелке в горизонтальной плоскости (F превращается в L)
y’ – весь куб вращается против часовой стрелки в горизонтальной плоскости (F превращается в R)
z – весь куб вращается по часовой стрелке в фронтальной плоскости (U превращается в R)
z’ – весь куб вращается против часовой стрелки в фронтальной плоскости (U превращается в L)

Движения кубика и перехваты записываются в соответствии со следующими правилами:

Если написана только буква – крутим сторону по часовой стрелке, как если бы мы смотрели на грань в лицо
Если после буквы стоит штрих «’» – крутим сторону против часовой стрелки, как если бы мы смотрели на грань в лицо
Если после буквы стоит «2» – крутим эту сторону на 180 градусов. Если ещё стоит штрих, к примеру U2′, то это означает, что в данном алгоритме удобнее вращать U2 против часовой стрелки.

Формулы на русском

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 сейчас мы остановимся на русских.

Ф – фасад
Т – тыл
П – правая грань
Л – левая грань
В – верх
Н – низ

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:

Повернуть нижнюю грань на 90° по часовой стрелке.
Повернуть правую грань на 90° по часовой стрелке, то есть от себя.
Повернуть фасадную грань на 90° против часовой стрелки.
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.

Как быстро и легко собрать кубик Рубика: главные правила

Вращать необходимо не только цветовые сектора, но и сам куб.
Ориентироваться нужно на центральные фигуры.
В оригинальном варианте желтый всегда расположен напротив белого, оранжевый напротив красного, а зеленый напротив синего.
Перемещать необходимо средние и угловые сектора, в соответствии с цветами центральных фигур.
Каждое новое перемещение создает новый угол и центровой сегмент.
Центра не меняются, в какое бы запутанное положение вы не привели куб, вверху всегда будет белый, внизу – желтый, впереди – зеленый, сзади – синий, справа – красный, а слева – оранжевый.
Реберные элементы имеют по две наклейки, а угловые – по три.
Так как цветовые фрагменты не меняют своего положения, то и куб будет всегда собираться одинаково.
Ребра есть удобные – смотрящие слева и справа, и неудобные – находящиеся внизу или вверху. Также есть ребра, которые стоят на месте или под крестом.

Тренируемся! Первая формула под названием «четверка»

Найдите Угол с цветами красный-синий-желтый. Возьмите кубик так, чтобы этот угол был справа вверху. Обратите внимание на центр кубика, который обращен к вам (у нас он желтый).
R’ D’ R D – сделайте эту комбинацию и посмотрите на результат. Наш угол опустился вниз. Желтый (в нашем случае) центр по прежнему смотрит на нас – так и держите далее.
R’ D’ R D – сделайте еще раз эту комбинацию и снова посмотрите на результат. Наш угол прыгнул вверх, но теперь он перекрутился другими цветами.
Вывод: угол скачет вверх-вниз и поворачивается разными цветами. Если сделать комбинацию еще 4 раза мы придем к первоначальной ситуации. Попробуйте!

Собираем головоломку

Этап 1: Нужно собрать желтый крест на верхней грани

Внимание! Не просто желтый крест вверху, а правильное расположение ребер с учетом других центров кубика.
Начнем с Желто-Синего ребра. Для начала найдем его. Кубик держим синим к себе, желтым к верху.
Первый шаг – опустить ребро вниз, чтобы оно оказалось на нижней грани. В нашем случае сделать R.
Второй шаг – совместить ребро, которое теперь находится внизу, с синим центром кубика. Сделать D’.
Третий шаг – поднять ребро на свое место. Для этого нужно сделать F2. Теперь наше ребро на своем месте, но..
Могла получиться такая ситуация, когда ребро стоит «наоборот», чтобы его развернуть, нужно сделать F U’ R U.
Поворачиваем кубик следующим (красным) центром к себе и собираем Желто-Красное ребро. Все аналогично. Затем Желто-Зеленое и Желто-Оранжевое.
Вы собрали несколько ребер, а следующее стоит так, что опустив его, мы нарушим верх. Комбинация: R’ D’ R – это то же самое, просто с возвратом правой грани на свое место.

Этап 2: расставить углы на верхнем слое по своим местам

Результат, которого нужно достичь на этом этапе. Все углы и ребра верхней грани стоят на своих местах.
Начнем с Желто-Красно-Синего угла. Держим желтый центр вверху и ищем его. Первый вариант – наш угол находится внизу.
Второй вариант – наш угол находится вверху. Возьмем кубик так, чтобы угол смотрел на нас и был справа. Опускаем угол вниз уже известной комбинацией R’ D’ R D.
Подкрутим низ так, чтобы искомый угол стал под своим местом, как на рис. Затем делаем R’ D’ R D от 1 до 5 раз, пока угол не станет на свое место правильно. Далее – следующий угол.

Итак, стратегия второго этапа: опустить нужный элемент вниз, подкрутить низ так, чтобы элемент стал под свое место, поднять элемент вверх на свое место одной из формул.

Этап 3: сборка среднего слоя кубика Рубика. Ставим 4 ребра на свои места в среднем слое.

Результат 3 этапа. Нам нужно разместить всего 4 ребра по своим местам.
Перевернем кубик. Теперь собранная желтая грань внизу, а вверху — белый центр. Так будем держать до конца сборки.
Найдем вверху ребро, на котором НЕТ белой наклейки, например, Зелено-Оранжевое. Подкрутим центр так, чтобы Зеленая наклейка нашего ребра совпала с зеленым центром.
Возможно, что зеленая наклейка не может совпасть, тогда совместим Оранжевую наклейку с Оранжевым центром. Т.е. у нас 2 варианта.
U’ L’ U L, U F U’ F’ – ребро прыгает вниз и влево – на свое место.
U R U’ R’, U’ F’ U F – ребро прыгает вниз и вправо – на свое место.
Типичная ситуация – искомое ребро уже стоит на своем месте, но неправильно повернуто. Тогда делаем формулу с шага 5, 6 – и «выбиваем» ребро со своего места.
Наше ребро выскочит наверх и вы уже сможете все сделать так, чтобы поставить его на свое место правильно.

Стратегия этого этапа: ищем нужное ребро, поворотами верха правильно его позиционируем, одной из формул ставим ребро на свое место. Делаем этот алгоритм для всех 4-х ребер. Внимание! При сборке второго слоя первый слой (нижний) сохраняется собранным!

Этап 4: Собираем «неправильный» белый крест на последнем слое.

F R U R’ U’ F’ – 1, 2 или 3 раза.
Наша цель – собрать «белый крест» (крест – это 5 наклеек, кроме угловых).
Переход от предыдущей ситуации к следующей делается ОДИНАКОВОЙ формулой. F R U R’ U’ F’.

Что делать!? Я собрал 2 слоя, но на третьем слое у меня не получается ни одна из ситуаций. Такого на нормальном кубике быть не должно. Это означает, что ваш кубик разбирали на части механическим способом, а назад собрали неправильно. Разберите куб на детали, соберите его правильно и начинайте заново.

Этап 5. Делаем «правильный» белый крест.

Результат, которого нужно достичь на данном шаге. Верхние ребра совпадают по цветам с центрами.
Вращаем верхний слой, чтобы какие-либо ДВА ребра совпали по цветам с центрами из среднего слоя. Может получиться одна из двух ситуаций.
На свои места становятся два противолежащих ребра (у нас бело-синее и бело-зеленое), два остальных нужно поменять местами. R U R’ U R U2 R’
Два собраных ребра, стоят под углом, два остальных нужно поменять местами комбинацией, при этом кубик держим, чтобы угол* смотрел от вас и вправо R U R’ U R U2 R’ U.

Этап 6. Расставляем углы верхнего слоя по своим местам.

Несобранные у нас только 4 угловых элемента на верхней грани. Рассмотрите кубик, возможно один из центров уже стоит на своем месте. Не важно, как повернуты углы, важно только их расположение.

U R U’ L’ U R’ U’ L – сделайте эту комбинацию, и один из кубиков обязательно станет на свое место.
На своем месте стоит один угол. Остальные нужно поменять местами, переместив каждый из них против часовой стрелки, или по часовой
Вариант 1. Три несобранные ребра перемещаются против часовой стрелки и становятся на свои места. Собранным углом держим к себе и справа U R U’ L’ U R’ U’ L
Вариант 2. Три несобранные ребра перемещаются по часовой стрелке и становятся на свои места. Собранным углом держим к себе и слева U’ L’ U R U’ L U R’.

Частый вопрос на этом этапе: ФОРМУЛА НЕПРАВИЛЬНАЯ! Этой схеме уже много лет, все тысячу раз проверено, все схемы и формулы рабочие, гарантируем! Будьте внимательны перед выполнением формулы, читайте под формулой, каким цветом нужно держать к себе кубик. Внимательно отнеситесь к предыдущим советам.

Этап 7. Финальный! Разворачиваем углы правильными цветами.

Все углы у нас стоят по местам, нужно только развернуть их. Это очень просто – поможет нам одна короткая формула. Да, та самая «четверка» R’ D’ R D. На этом шаге важна только лишь внимательность, а также нужно правильно держать кубик.

R’ D’ R D – держим кубик так, чтобы угол смотрел на вас и был справа. Делаем «четверку» 2 или 4 раза, пока угол не развернется.
Угол развернулся. Но кубик «разрушился» – не паникуйте, так и должно быть. Поверните верх – теперь перед вами следующий угол. Внимание!!! Сам кубик все время держим красным центром к себе, белым – вверх.
R’ D’ R D – перед вами следующий угол. Опять разворачиваем его «четверкой». Если так получилось, что следующий угол уже правильно собран, тогда просто поверните верх ЕЩЕ РАЗ и собирайте следующий угол.
Когда вы развернете все 4 угла правильными цветами, произойдет маленькое чудо – остальные элементы кубика станут на свои места! Не спешите, держите куб правильно, доворачивайте формулу до конца.