Международный язык вращений кубика Рубика

Ученический проект

СЕКРЕТЫВОЛШЕБНОГО КУБИКА

Выполнил:

Солдатов Егор Витальевич,

5 класс

Анжеро-Судженский ГО

2019 год

Созданная венгерским скульптором, профессором архитектуры и изобретателем Эрнё Рубиком, игрушка “кубик Рубика” заинтересовала весь мир. Умение собирать кубик Рубика считалось и считается качеством умного и усидчивого человека. Кубик Рубика развивает интеллект и мелкую моторику рук.

Многие хотят научиться собирать головоломку, именно, для таких людей будет интересен и полезен данный проект. В работе описано строение кубика Рубика, международный язык вращений кубиков, «новичковый» метод сборки головоломки, узоры на кубике Рубика.

Строение кубика Рубика

Кубик Рубика состоит из трёх видов элементов:

1. Рёберные элементы их 12, они имеют 2 цвета (рис.1)	(рис.1)
2. Угловые элементы их 8, они имеют 3 цвета (рис.2)	(рис.2)
3. Центральные элементы их 6, они имеют 1 цвет и они не меняют своё положение относительно друг друга (рис.3)	(рис.3)
Все, вышеперечисленные элементы, удерживает каркас кубика, его крестовина (рис.4)	(рис.4)

Международный язык вращений кубика Рубика

На международном языке вращений записаны почти все алгоритмы. Кубик на соревнованиях запутывают по специальному алгоритму, записанному на международном языке вращений.

А вот и сам язык:

Это лишь базовый уровень языка,но еще есть повороты двух граней и перехваты.

Далее, можно перейти непосредственно к сборке, но для начала, нужно запомнить и натренировать два алгоритма: первый “пиф – паф” – RUR’ U’, второй алгоритм “левый пиф – паф” – L’ U’ LU – если их повторить 6 раз на собранном кубике, то головоломка соберётся снова. В дальнейшем я буду объяснять их применение.

1. Белый крест.

Для начала нужно собрать крест из белых ребёрных элементов вокруг желтого центра (рис.5). На этом этапе может возникнуть небольшая сложность (рис.6): чтобы выйти из этой ситуации, поворачиваем кубик проблемным ребром к себе и делаем алгоритм FU’R. Далее, нужно опустить белые ребра вниз к белому центру, так чтобы другой цвет ребра (не белый) совпадал с центром того же цвета (рис.7). Чтобы это сделать, нужно путем поворота верхней грани кубика, сделать так, чтобы другой цвет ребра (не белый) совпадал с таким же по цвету центром и после этого опускать ребро движениемF2. 2. Сборка первый слой с пояском. На этом этапе мы загоняем углы на свои окончательные места. Для начала находим любой угол с белым цветом, но помимо белого цвета, есть еще два цвета. Допустим, нужно поставить на место бело – сине – красный угол, подводим его к месту между красным и синим центром (рис.8). И делаем пиф – пафы до тех пор, пока угол не встанет так, как нам надо (рис.9). Но может быть такая ситуация (рис.10), в таком случае, выгоняем этот угол наверх и повторяем вышеописанные операции. Далее, делаем это со всеми углами. 3.Сборка второго слоя. Ситуация №1 (рис.11), решается: U' L' U L U F U' F' Ситуация №2 (рис.12), решается: U R U' R' U' F' U F Cитуация №3 (ребро на месте, но не правильно ориентировано, его нужно вытащить на верх,либо оно стоит не на своём месте и его нужно переставить путём вытаскивания его на верх) (рис.13), решение: алгоритм из ситуации №1 или №2 вытаскивает наверх ребро. 4.Сборка креста последнего слоя. Ситуация №1(рис.14) палка, решение: F (RUR’ U’) F’. При выполнении этого алгоритма линия на кубике расположена сверху и строго горизонтально, как на рисунке. Ситуация №2 (рис.15) название: 9:00, решение: F (RUR’U’)2 F’, при выполнении алгоритма держать кубик как показано на рисунке. Ситуация №3 (рис.16) название: пуля или точка решение: сначала алгоритм №2, потом перехват (палка горизонтально) и алгоритм №1. 5. Перестановка углов последнего слоя. На этом этапе все углы ставятся на своё место, но при этом, могут быть не правильно ориентированы. Итак, всегда перед этим этапом, хотя бы два угла стоят уже на своём месте (это можно понять,поворачивая верхнею грань кубика, и при этом, смотреть на три цвета углов: если этот угол находится между центров, соответствующих цвету наклеек угла, то угол на своём месте). Но при этом, два угла остаются не на своем месте, всего есть две таких ситуации: Ситуация №1.На рисунке 17 показаны перестановки углов стрелками. Решение: (RUR’ U’)3 (F’ U’ FU)3 (проблемные углы держать сверху и справа как в предыдущем этапе) Ситуация №2. На рисунке 18 показаны перестановки углов стрелками. Сначала выполняем алгоритм из ситуации №2, тем самым, приводя положение углов под ситуацию №1 и делаем уже знакомый алгоритм №1. 6.Переворот углов последнего слоя. Для начала нужно повернуть кубик Рубик так, чтобы последний слой оказался снизу. Далее, делаем пиф – пафы, пока желтый угол не развернётся правильно и не встанет на своё место, затем, делаем движение D’ и снова делаем пиф – пафы,пока угол не встанет на место и не развернётся правильно (если угол уже правильно ориентирован, то делаем ещё движение D’ пока не найдется проблемный угол), делаем так со всеми углами. 7.Перестановка рёбер последнего слоя. Это последний этап сборки кубика Рубика. Всего могут быть две ситуации: Ситуация №1 (рис.19). Держать кубик последним слоем вверх (в нашем случае желтым) и собранной стороной к себе. Решение (RUR’ U’) (L’ U’ LU) (RUR’ U’)5(L’ U’ LU)5, если с первого раза не получилось, то после второго повторения алгоритма кубик, точно соберётся. Ситуация №2.(рис.2)Решение: (RUR’ U’) (L’ U’ LU) (RUR’ U’)5(L’ U’ LU)5 хват кубика при этом такой же, как и в прошлой ситуации. После выполнения алгоритма кубик принимает вид ситуации №1

(рис.5) (рис.6)     (рис.7)     (рис.8) (рис.9)   (рис.10)   (рис.11)   (рис.12) (рис.13)     (рис.14)   (рис.15)     (рис.16)   (рис.17)   (рис.18)     (рис.19)     (рис. 20)

Мои поздравления, вы научились собирать кубик Рубика. Совершенствуйте этот навык, изучая новые методы и алгоритмы.

Это важно: если у вас на каком – либо этапе не появилось ни одной описанной ситуации, возможно, ваш кубик был разобран физически и собран не правильно, чтобы выйти из этой ситуации разберите кубик и соберите его физически правильно.

Ну а теперь, я покажу вам обещанные узоры на кубике Рубике.

Все фото сделаны с двух моих кубиков: с зеркального, с обыкновенного, для наибольшей наглядности. Важно: все алгоритмы нужно выполнять с собранного кубика.

Самый простой узор. 1. Шахматы: Алгоритм: M2 S2 E2 Фото:	Ещё один несложный узор. 2.Замена центров: Алгоритм:M’ EME’ Фото:
Более сложный алгоритм, но и узор интереснее. 3. Крест Кристмана. Алгоритм: R' (M2 S2 U2 M2 S2 D2) R Фото:	Кажется, что это невозможно сделать не перевернув угол физически. 4.Мезон. Алгоритм: (U' B2 U L' F2 L)x2 Фото (c другой стороны узор дублируется):

Узор очень похожий на мезон, но здесь перевёрнут более крупный куб. 5. Кубик в кубе: Алгоритм: U2 F2 R2 U' L2 D B R' B R' B R' D' L2 U' Фото (c другой стороны узор дублируется):	В этом узоре совмещены два предыдущих узора: мезон и кубик в кубе. 6. кубик в кубе в кубе: Алгоритм: U' L2 F2 D' L' D U2 R U' R' U2 R2 U F' L' U R' Фото (c другой стороны узор дублируется):
Узор похожий на букву “Т”. 7. Четыре буквы “Т” Алгоритм: M2 D' M2 D2 M2 U' S2 EU2 Фото:	Последний, самый красивый узор. 8. Уголки третьего порядка: Алгоритм: U L2 D F D' B' U L' B2 U2 F U' F' U2 B' U' Фото: