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Algoritmo de montagem de cubo 3x3 do Rubik para iniciantes

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O número de fontes usadas neste artigo: 9. Você encontrará uma lista delas na parte inferior da página.

O Cubo de Rubik é um quebra-cabeça volumétrico interessante. Um cubo de Rubik padrão tem nove blocos de cada lado, cada um pintado em uma das seis cores possíveis. O método tradicional de montar um cubo de Rubik é o método em que blocos de apenas uma cor são montados em cada lado do cubo. No entanto, desde que esse quebra-cabeça foi inventado em 1974, desde então, um número suficiente de outras opções para sua montagem foi inventado, cada uma das quais permite criar padrões repetidos nas bordas do cubo.

Variedades de quebra-cabeças

Cubo de Rubik clássico mede 3 por 3 quadrados. Com o tempo, surgiu um grande número de formas e tamanhos de brinquedos. Ninguém surpreenderá alguém com um quebra-cabeça em forma de pirâmide ou tamanho de cubo 17x17. No entanto, a humanidade nunca repousa sobre os louros.

Obviamente, não há esquema de montagem para iniciantes deste cubo. O processo de montagem e resolução do quebra-cabeça pode levar anos. Recentemente, o interesse pelo cubo está crescendo não apenas na Ásia e na Europa, mas também onde o brinquedo não era muito popular, por exemplo, nos EUA. Um dos fãs do Cubo de Rubik filmou o vídeo do quebra-cabeça 17 a 17. A duração total do vídeo é de 7,5 horas, e o tiroteio ocorreu durante uma semana.

A crescente demanda cria oferta. Às vezes, os modelos vendidos são incríveis e nem sempre é claro como eles serão quando montados. Cada país tem suas variedades favoritas de brinquedos.

O que é o speedcubing?

Os fãs do jogo organizam competições reais na velocidade de montagem do cubo. Enigmas de velocidade especiais estão à venda. O mecanismo de rotação desses cubos de Rubik é de alta qualidade, e as voltas das faces e das filas podem ser feitas com o movimento de um dedo.

A World Cube Association (WCA) é uma organização sem fins lucrativos que apóia o movimento de speedcubing. A WCA organiza regularmente competições em todo o mundo. Em quase todos os países, há representantes da organização. Qualquer pessoa pode se tornar um participante de um evento de speedcubing. Você só precisa se registrar no site e cumprir os padrões de montagem. A disciplina mais popular em tais competições é a montagem em alta velocidade do Cubo de Rubik 3x3. A norma para participação é de 3 minutos, mas mesmo que uma pessoa não consiga resolver o problema no prazo estipulado, ele ainda poderá participar do evento. Você pode se inscrever para qualquer disciplina, mas precisa vir com seu próprio quebra-cabeça.

O registro de montagem do Cubo de Rubik 3x3 pertence ao robô Sub1, criado pelo engenheiro Albert Beer. A máquina é capaz de resolver o quebra-cabeça em uma fração de segundo, enquanto uma pessoa precisará de 4,7 segundos para alcançá-lo (conquista de Mats Valka 2016). Como você pode ver, os participantes do movimento speedcubing têm alguém para admirar.

Quais são os algoritmos para montar um cubo de Rubik 3x3?

Existem muitas maneiras de resolver o famoso quebra-cabeça. Variantes dos esquemas de montagem de cubos 3x3 do Rubik foram desenvolvidas para iniciantes e avançados com esquemas complicados: 4x4, 6x6 e até 17x17.

A opção de quebra-cabeça 3x3 é considerada um clássico favorito para a maioria dos fãs. Portanto, há muito mais instruções sobre como montar um cubo de Rubik 3x3 do que qualquer outro.

Como deve ser o quebra-cabeça?

Você pode montar um brinquedo de acordo com o esquema somente a partir de uma posição previamente preparada. Se os padrões nas faces do cubo não estiverem localizados corretamente, não funcionará para iniciantes resolvê-lo usando o algoritmo de montagem de cubo do rubik 3x3. Existe um conjunto de posições para diferentes soluções.

A figura mostra uma “cruz branca” ou simplesmente “cruz” - o ponto de partida da maneira mais fácil de montar um cubo de Rubik 3x3. Recomenda-se desmontar e dobrar o brinquedo corretamente.

Designações de esquemas e métodos de rotação do cubo

Antes de começar a desmontar as fórmulas do Cubo de Rubik 3x3, vale a pena aprender a notação usada no speedcubing. Todos os movimentos do quebra-cabeça são indicados por letras maiúsculas. A ausência de um apóstrofo sobre o símbolo significa que a rotação é realizada no sentido horário, se houver um sinal, deve ser girada na direção oposta.

As primeiras letras das palavras em inglês (ou russo) que denotam movimentos são consideradas geralmente aceitas:

  • frente - F ou Ф - rotação da frente,
  • costas - B ou T - rotação do verso,
  • esquerda - L ou L - rotação da linha esquerda,
  • direita - R ou P - rotação da linha direita,
  • para cima - U ou B - rotação da linha superior,
  • down -D ou H - rotação da linha inferior.

Ponteiros também podem ser usados ​​para mudar a posição do cubo no espaço - o movimento de interceptação. Tudo aqui também é simples: desde o curso escolar de geometria, todos conhecem os eixos de coordenadas X, Y e Z. O movimento X significa que o cubo deve ser girado com a face F para o local da face U, com uma mudança Y - F, deve ser substituído por L e pela rotação Z - F move-se para R.

O grupo de notações a seguir raramente é usado; é usado na elaboração de padrões de padrões:

  • M - a rotação da linha do meio, entre a direita (R / P) e a esquerda (L / L),
  • S é a rotação da linha do meio, entre a frente (F / F) e a traseira (B / T),
  • E é a rotação da linha do meio, entre a parte superior (U / B) e a parte inferior (D / H).

Por que coletar padrões nas faces do cubo?

Nas reuniões de speedboard, eles competem não apenas na resolução do quebra-cabeça, mas também na capacidade de criar vários padrões em um Cubo de Rubik 3x3. Eles fazem isso para montar rápida e facilmente o cubo na posição desejada.

Há um grande número de esquemas para montar uma variedade de padrões: "pontos", "xadrez", "pontos com xadrez", "ziguezague", "meson", "cubo em um cubo em um cubo" e muitos outros. Existem mais de 46 deles apenas para o quebra-cabeça clássico.Os mestres do Speedcubing consideram vergonhoso desmontar o brinquedo. Além disso, desenhar padrões em um Cubo de Rubik 3x3 é uma ótima maneira de treinar e aprimorar habilidades.

A figura mostra opções para vários padrões de quebra-cabeça. A seguir, apresentamos mais algumas fórmulas para montar os desenhos mais interessantes a partir da posição cruzada:

  • xadrez - M 2 E 2 S 2,
  • em zigue-zague - (PLFT) 3,
  • quatro z - (PLFT) 3 V 2 H 2,
  • Cruz de Plummer - TF 2 N'P 2 FNT'FN'VF'N'L 2 FN 2 V ',
  • cubo em um cubo em um cubo - V'L 2 F 2 N'L'NV 2 PV'P'V 2 P 2 PF'L'VP.

Algoritmo de montagem de cubo 3x3 do Rubik para iniciantes

Embora existam muitas maneiras de resolver o quebra-cabeça, esquemas simples e compreensíveis para iniciantes não são tão fáceis de encontrar. A cada passo da montagem, as fórmulas do Cubo de Rubik 3x3 se tornam mais difíceis. É necessário não apenas alterar o padrão corretamente, mas também preservar o que foi feito antes. Abaixo, uma das opções de como é fácil montar um cubo de Rubik 3x3.

Convencionalmente, todo o processo pode ser dividido nas seguintes etapas:

  1. A montagem da cruz na face superior do cubo.
  2. A preparação correta de todo o limite superior.
  3. Trabalhe nas camadas intermediárias.
  4. Montagem adequada das nervuras da última linha.
  5. Montagem do fundo da cruz.
  6. Orientação correta dos cantos da última face do cubo.

Puzzle Solution - Trabalho Preparatório

A primeira etapa é a mais fácil. Os iniciantes podem tentar e desenhar padrões de cubos de acordo com as instruções, mas esse processo levará muito tempo.

Você precisa selecionar a face superior e a cor que será coletada primeiro. O algoritmo de montagem Cubo de Rubik 3x3 para iniciantes é projetado a partir da posição "cruzada". Para facilitar, você precisa selecionar a cor central, encontrar 4 elementos de nervura da mesma tonalidade e elevá-los para a face selecionada. A seta colorida na figura indica a peça a ser encontrada. As variantes da localização do elemento desejado podem ser diferentes, dependendo das duas seqüências de ações A e B. A dificuldade é continuar a cruz nas laterais do cubo. Um olhar mais atento à forma final do estágio pode estar na imagem acima.

Solução de quebra-cabeça - trabalhe na linha do meio

Nesta fase, os iniciantes precisam encontrar e montar os elementos de canto da faceta superior do diagrama de montagem do cubo 3x3 do Rubik. No resultado final, a face com a cruz e a linha superior do quebra-cabeça deve ser completamente resolvida.

A imagem mostra três casos de um possível padrão de faces. Escolhendo um dos métodos A, B ou C, você precisa coletar todos os 4 cantos do cubo. Memorizando os algoritmos de rotação e praticando-os, são adquiridas habilidades e domínio da montagem de quebra-cabeças. Considerando que as fórmulas e a representação do processo são inúteis, é muito mais fácil pegar um cubo e experimentar todos os métodos na prática.

O terceiro estágio parece simples, mas é apenas uma aparência. Para resolvê-lo, duas situações de padrões são descritas e, portanto, duas fórmulas de rotação são compostas. Aplicando-os, vale lembrar a preservação dos resultados alcançados anteriormente. Os mestres mantêm constantemente na memória as últimas 3-4 rotações, para que, em caso de falha, retorne o cubo ao seu estado original.

Para resolver o quebra-cabeça, você precisa girá-lo ao longo do eixo de coordenadas na busca pelos elementos necessários e trabalhar com eles. Tais movimentos raramente são exibidos em fórmulas, apenas em casos especiais. Recomenda-se começar a montar as faces das nervuras a partir dos elementos das linhas inferiores, após essas rotações todos os cubos necessários descerão do meio para a linha inferior.

Solução de quebra-cabeça - Fazendo a segunda cruz

Na quarta etapa, o brinquedo é virado de cabeça para baixo. Resolver a última faceta é a parte mais difícil do algoritmo de montagem de cubo 3x3 do Rubik para iniciantes. As fórmulas de rotação são longas e complexas, sua implementação exigirá cuidados especiais. O objetivo da ação é posicionar os elementos da nervura em seus locais para posterior elaboração da cruz. A orientação das partes da nervura pode estar incorreta. A fórmula para os movimentos do cubo é apenas uma e deve ser aplicada até que o objetivo do estágio seja alcançado.

A rotação do quinto estágio visa à rotação dos elementos no lado direito. Sua peculiaridade reside no fato de que a mesma fórmula de rotação é usada para todos os três padrões da figura, a única diferença está na orientação do próprio cubo.

As fórmulas para os movimentos do 5º estágio são as seguintes:

  • (PS N) 4 V (PS N) 4 B '- opção "A",
  • (PS N) 4 V '(PS N) 4 C - opção "B",
  • (PS N) 4 V 2 (PS N) 4 B 2 - opção "B".

C H - Essa é a rotação da linha do meio no sentido horário, e o expoente acima do colchete é o número de repetições de ações entre colchetes.

Solução do enigma - últimas rotações

No sexto estágio, bem como no quarto, os cubos necessários são colocados em seus lugares, independentemente de sua orientação. O quebra-cabeça deve ser girado para que o elemento, que já está no lugar certo, esteja localizado no canto esquerdo superior na parte superior do cubo. As opções propostas para resolver a fórmula se espelham. A rotação repetida é necessária até que o resultado desejado seja alcançado.

A sétima etapa é a mais solene e a mais difícil. Quando o cubo gira, as violações nas linhas já montadas são inevitáveis. Será necessário focar completamente nos movimentos, caso contrário, o resultado da montagem poderá ser irrevogavelmente arruinado. Como no quinto estágio, a sequência de movimentos é apenas um, mas repetida 4 vezes. Primeiro, são feitas rotações para orientar o elemento e, em seguida, reverter para restaurar as linhas quebradas.

Não se esqueça da gravação de movimentos usando sinais do alfabeto inglês. As fórmulas para os movimentos das faces e linhas do cubo desta etapa são as seguintes:

  • (RF'R'F) 2 U (RF'R'F) 2 - opção "a",
  • (RF'R'F) 2 U '(RF'R'F) 2 - opção "b",
  • (RF'R'F) 2 U 2 (RF'R'F) 2 - opção "c".

B - rotação da face superior em 90 graus, B '- rotação da mesma face no sentido anti-horário e B 2 - rotação dupla.

A complexidade do estágio está na avaliação correta da disposição dos elementos e na escolha da opção de rotação necessária. Pode ser difícil para iniciantes identificar imediatamente o padrão corretamente e compará-lo com a fórmula correta.

Cubo de Rubik e crianças

Um quebra-cabeça complicado é interessante não apenas para adultos, mas também para crianças. Os adolescentes se tornaram campeões mundiais na montagem do Cubo de Rubik. Em 2015, Colin Burns, que na época tinha apenas 15 anos, montou o brinquedo em 5,2 segundos.

Um brinquedo simples, mas emocionante, continua a interessar a geração mais jovem por 5 décadas. O passatempo infantil geralmente se transforma em profissão. Existem métodos matemáticos para avaliar soluções para problemas do cubo de Rubik. Esta seção da matemática é usada no design e na escrita de algoritmos de decisão para computadores automatizados. Os robôs que realmente procuram maneiras de construir um cubo e não executam um algoritmo de movimento pré-acionado, resolvem o quebra-cabeça em 3 segundos, por exemplo, o CubeStormer 3.

Assista ao vídeo: Como Resolver Rapidamente um Cubo de Rubik 3x3. O Tutorial Mais Facil (Outubro 2021).

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