Доклад о кубике рубика
Обновлено: 05.07.2024
Я выбрал исследовательскую работу о кубик Рубике потому, что считаю кубик Рубика не просто игрушкой, а серьёзным испытанием для мыслительных способностей и проявлением упорства тех, кто его собирает. Кубик Рубика - это игрушка для ума, наиболее увлекательная головоломка всех времен и народов. Существует множество модификаций этой игрушки.
В своей исследовательской работе я постараюсь изучить кубик Рубика, понять его устройство и научиться его собирать.
Цель работы: изучить устройство кубика Рубика, принцип сборки.
Задачи:
-научиться собирать головоломку самостоятельно;
-выяснить кубик Рубика-детская игрушка или сложнейший математический тренажер.
Гипотеза: кубик Рубика- сложнейший математический тренажер.
Объект исследования: кубик Рубика
Предмет исследования: устройство кубика Рубика как сложнейшего математического тренажера.
Вопросы, на которые я искал ответ:
-Принцип построения кубика Рубика.
-Какие существуют разновидности кубика Рубика.
-Является ли кубик Рубика сложнейшим математическим тренажером.
Описание работы
Работа посвящена рассмотрению принципа работы кубика Рубика как сложнейшего математического тренажера.
Первым этапом было изучение истории создания кубика Рубика.
Вторым этапом было изучение алгоритма сборки кубика Рубика.
Третьим этапом было изучение разновидностей кубика Рубика.
Спорт и мировые культуры.
1.Основная часть
Каждый из девяти квадратов на каждой грани кубика окрашен в один из шести цветов. Повороты граней кубика позволяют переупорядочить цветные квадраты множеством различных способов.
Считается, что кубик Рубика — лидер среди игрушек по общему количеству продаж: по всему миру было продано порядка 350 млн. кубиков Рубика, как оригинальных, так и различных аналогов. Если их поставить в ряд, то они протянутся почти от полюса до полюса Земли.
В 1974 году 30-летний Эрно Рубик, трудился на факультете интерьерного дизайна будапештской Академии прикладных искусств и ремесел, он преподавал венгерским студентам промышленный дизайн и архитектуру. Как это обычно и бывает с выдающимися изобретениями, проект кубика вынашивался не один год.
По одной из версий, при помощи данного учебного пособия Рубик, пытался втолковать непонятливым студентам основы математической теории групп.
Задача изобретателя была такова: заставить отдельные разноцветные кубики свободно вращаться на своих местах, не нарушая единства всего приспособления.
В начале изобретение представляло собой набор из 27 деревянных кубиков с разноцветными гранями (всего 27 х 6=156 цветных граней) центральных кубиков, двухцветные у двенадцати боковых, и трёхцветные у восьми угловых.
В дальнейшем пришлось отбросить всё лишнее: в своем первом кубике Рубик оставил всего 54 внешние грани. Немного позже кубик стал выглядеть именно так, как мы его привыкли видеть сейчас.
Стремительное развитие компьютерных игр ощутимо пошатнуло всю индустрию настольных игр и головоломок. Производство кубиков стало все меньше и меньше, поэтому, начиная с 1983 года, кубик стало всё труднее, и затем и вовсе невозможно найти на прилавке магазинов.
Стоит заметить, что в 90-е годы кубик обрел второе дыхание - появился Кубик Рубика для Windows. В Кубик теперь можно поиграть и на компьютере. Но живой, осязаемый, фирменно скрипящий кубик, сегодня все еще большая редкость! Возможно поэтому, несмотря на то, что молодое поколение отдает предпочтение электронным играм, в наши дни Кубика Рубика снова становится бестселлером во многих странах.
1.3 Разновидности головоломки
С момента изобретения Кубика Рубика было придумано немало аналогичных головоломок, порой очень занятных, красивых и необычных.
Спустя почти 30 лет после своего гениального изобретения — кубика, знаменитый профессор Эрнё Рубик создал новую головоломку — шар Рубика, демонстрация которого состоялась на выставке в Германии в феврале 2009 года.
"Пирамидка Мефферта" - изобретена раньше кубика Рубика и является самой простой для сборки из перечисленных головоломок (хотя Эрнё Рубик не имеет никакого отношения к созданию этой головоломки). Его изобрел, немец Уве Меффертом.
А одним из последних изобретений стал Кубик Рубика mp3-плеер, Для того, чтобы заставить этот плеер играть, необходимо собрать хотя бы один цвет на гранях кубика. Например, чтобы запустить проигрывание музыки, надо собрать верхнюю грань, а чтобы остановить — нижнюю, и так далее. Как говорится, и польза, и отдых.
Если сложить классический Кубик Рубика для вас не проблема, попробуйте этот монструозный кубик под названиемПетаминкс(Petaminx). Он состоит из 975 частей, в комплекте идет 1212 наклеек с цветами, которые необходимо наклеить на его грани. для создания этого кубика дизайнер
Джеймсон Смит потратил 75 часов. Только представьте, сколько времени уйдет на его решение.
1.4 Спорт и мировые рекорды
Рекорд по сборке пробовали установить во многих странах мира. Энтузиастов, занимающихся сборкой кубика Рубика на время, называютспидкуберами. А сама скоростная сборка — спидкубинг.
В 1982 году в Будапеште прошел чемпионат мира по собиранию Кубика Рубика.
Для решения предлагались три задания. Засчитывалось лучшее время из трёх попыток. До начала отсчёта времени каждому участнику соревнования давалось 15 секунд для изучения исходной раскраски кубика и выбора пути решения. От участников соревнования требовалось собрать кубик не более чем за 60 секунд.
Лучшее время сборки - 22,95 секунды - показал 16-летний студент из Лос-Анджелеса Минх Тай (Minh Thai), а один из претендентов на победу в спешке сломал подряд два кубика и был дисквалифицирован.
2013 год - голландский подросток Мэтсу Валку удалось установить рекорд скорости сборки классического Кубика Рубика его результат всего 5,55 секунды.
В апреле 2015 года очередному подростку из Америки удалось превзойти мирового лидера, собрав головоломку за рекордные 5,25 секунды.
Но и это достижение продержалось недолго. Уже в ноябре 2015 года подросток из Америки Лукас Эттер собрал все стороны головоломки за 4,904 секунды. При этом сделал он это с первой попытки. На момент подростку было всего 14 лет.
Но и все это оказалось не пределом совершенства. Уже в текущем 2017 году американскому 15-летниму подростку Патрику Понсу потребовалось всего 4,69 секунды, чтобы полностью собрать классический вариант Кубика Рубика.
Тем самым он становится очередным чемпионом по решению этой увлекательной задачи.
В России первый официальный чемпионат прошел 8 марта 2009 года победителем стал Антон Ростовиков.
26—27 ноября 2011 года в Москве прошёл официальный открытый чемпионат России, в котором приняли участие около 60 человек в дисциплинах от 2×2×2 до 7×7×7, также сборка кубика Рубика вслепую. Чемпионом в дисциплине 3×3×3 стал Сергей Рябко со средним результатом в финале 10,66 секунды.
Рекорд России в единичной сборке принадлежит Даниилу Ли и составляет 7,30 секунды.
Ну а мой личный рекорд по сборке классического кубика 3х3 составляет 1 минута 5 секунд.
Также у меня есть свой канал в ютубе. Там я собираю разные виды кубик рубика, провожу сборки за время и многое другое, так что если захотите научиться собирать эту увлекательную головоломку, то заходите на мой канал. А сейчас покажу одно видео, где я собираю кубик Рубика пирамидку.
2.ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Закончив свой проект, я могу сказать, что всё то, что мной было задумано, в целом получилось. Я сам научился собирать кубик Рубика и с каждым днем время сборки становится все меньше. Я сам могу помочь тем, кто ещё не овладел алгоритмом сборки, но очень хочет научиться собирать кубик. Мне захотелось добавить к своим исследованиям знания о других видах головоломки. Возможно, это будет уже новый, научно-исследовательский проект.
Я выполнил поставленную перед собой задачу и советую каждому не останавливаться перед трудностями, а искать решение, ведь это не так уж и сложно.
Работая над темой, я сделал много интересных открытий для себя. Познакомился с историей создания кубика Рубика и узнал немало интересных фактов, связанных с ним, и теперь могу рассказать об этом всем заинтересовавшимся людям.
3.Список использованной литературы
1.М. Мыльников Всем кубикам кубик // Юный техник. — 1982. — № 7.
Алгоритм сборки кубика.
Существует множество алгоритмов сборки кубика Рубика: простых, созданных для новичков, в которых мало комбинаций, но зато долго выполнимых, сложных, разработанных для спидкуберов, в них, обычно, очень много комбинаций, но зато и время сборки резко сокращается.
Схема сборки кубика Рубика для начинающих состоит из 7 этапов.
Подготовительный этап. Основные понятия.
Знакомство с устройством кубика Рубика 3х3. Чтобы успешно собрать свой Первый кубик Рубика, нам нужно знать, из чего кубик состоит, как вращается, и как называются его элементы.
Центры кубика - 6шт. Одна наклейка одного цвета. Центры 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.
Каркас кубика. Центры закреплены на крестовине жестко и не могут перемещаться.
Этап 1. Собираем крест на верхней грани.
Чтобы собрать такой крест особых формул не требуется. Главное понять, какой кубик куда должен встать.
Вот такой крест неправильный:
Этап 2. Собираем верхний слой, расставляем углы верхней грани.
Для того чтобы собрать всю белую сторону кубика Рубика, расставляем углы на свои места. Белую сторону и первый слой можно собрать без использования формул – это не требует особых навыков. Собрать всю белую сторону может даже ребенок, но главное чтобы в конечно итоге она выглядела так.
Этап 3. Собираем средний слой.
Поворачиваем кубик белой стороной вниз. Ищем сторону, чтобы было 3 кубика одного цвета по вертикали, проходящей через центральные кубики. Смотрим каким цветом кубик сверху. Всегда отворачиваем от этого цвета.
Если этот цвет справа: верхний слой налево, правый слой вверх, верхний слой направо, правый слой вниз, верхний слой ещё раз направо, фасад налево, верхний слой налево, а фасад направо.
Если цвет слева: верхний слой направо, левую часть вверх, верхний слой налево, левую часть вниз, верхний слой налево, фасад направо, верхний слой направо, а фасад налево.
Формулы повторяем до полного сбора второго слоя.
Противоположной стороной является жёлтая сторона. Если на стороне только один кубик жёлтого цвета, то формулу надо повторить 3-4 раза, если кубики стоят в виде прямой — 2 раза, а если четыре кубика, то 1-2 раза.
Надо взять кубик к себе жёлтой стороной: нижняя часть направо, а фасад направо, правая часть вверх, а фасад налево, правая часть вниз, нижняя часть налево.
Обязательно какие-нибудь вертикали, проходящие через центры, будут собраны. Берём кубик так, чтобы две несобранные части смотрели налево и направо, или чтобы одна несобранная часть смотрела на вас, а другая несобранная часть смотрела налево.
Формула: правая часть вверх, верхняя часть налево, правая часть вниз, верхняя часть налево, правая часть вверх, верхняя часть 2 раза налево, правая часть вниз.
Этап 6. Расставляем углы верхнего слоя по своим местам.
Всё надо собирать относительно правого нижнего угла на противоположной стороне, в данном случае на жёлтой стороне.
Формула: правая часть вверх, нижняя часть налево, правая часть вниз, нижняя часть направо. Повторить 2 раза.
Поворачиваем жёлтую сторону так, чтобы несобранный кубик опять оказался в правом нижнем углу. Формулу повторяем столько раз, пока вся жёлтая сторона не будет собрана. Сам кубик не поворачиваем! Не пугайтесь, если кубик весь разобрался. Когда противоположная сторона соберётся, то всё встанет на свои места.
Этап 7. Разворачиваем углы правильными цветами.
Поворачиваем на себя белой стороной и смотрим на несобранные кубики одной из сторон: синей, красной, зелёной или оранжевой.
Если не собран кубик на правой части, то используем формулу: правая часть вниз, верхняя часть налево, правая часть вниз, нижняя часть налево 2 раза, правая часть вверх, верхняя часть направо, правая часть вниз, нижняя часть налево 2 раза, правая часть вверх 2 раза.
Если не собран кубик на левой части, то используем формулу: левая часть вниз, верхняя часть направо, нижняя часть налево 2 раза, левая часть вверх, верхняя часть налево, левая часть вниз, нижняя часть налево 2 раза, левая часть вверх 2 раза.
Читайте также: