Научно-исследовательская работа "Кубик Рубика"

Кубик Рубика- математический тренажер.

Автор: Рудь Никита,

Студент 2 курса

Руководитель:

Маслюкова С.В.,

Преподаватель математики ГАПОУ РС (Я) «МРТК»

филиал «Айхальский»

Айхал 2018г

Содержание

Введение
1. Основная часть
1.1. История создания.
1.2. Алгоритм сборки.
1.3. Разновидности.
1.4. Кубик Рубика в настоящее время.
2.Заключение
3.Список использованной литературы

Оглавление

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.

1. Первым этапом было изучение истории создания кубика Рубика.

2. Вторым этапом было изучение алгоритма сборки кубика Рубика.

3. Третьим этапом было изучение разновидностей кубика Рубика.

4. .Кубик Рубика в настоящее время.

Введение.

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.

1.Основная часть

1.1. История создания.

Эрне Рубик - венгерский преподаватель промышленного дизайна и архитектуры. Изобретая наглядное пособие по трехмерному предметному моделированию для студентов, получил игрушку.

Рубик пробовал различные материалы — дерево, картон, бумага, наносил на грани цифры и символы, но все-таки отдал предпочтения окрасу сторон в различные цвета.

Существует легенда, что конструкцию механизма ему подсказала галька. Он поместил на место центрального кубика крестовину, вокруг которой свободно вращались, не рассыпаясь, остальные кубики.

Головоломка была готова к 1974 и прошла успешное испытание на студентах и друзьях изобретателя, а запатентована более чем через год самим изобретателем.

Массовое изготовление началось в конце 1977 года, когда одна из венгерских фирм выпустила под Рождество пробную партию новых головоломок. Игрушка не выходила за пределы страны. К счастью головоломка случайно попалась на глаза предпринимателю Тибору Лакзи, приехавшему на Родину по делам. Он увлекался математикой и взялся за ее коммерческую раскрутку.

Тибор Лакзи: ”Когда я впервые увидел Эрно Рубика и предложил ему немного денег, это было похоже на милостыню. Рубик был ужасно одет и курил дешевые сигареты. Но я уже знал, что передо мной стоит гений. Мы продадим миллионы головоломок, — сказал я ему”.

Игрушка попала на Нюрнбергскую ярмарку игрушек, где заинтересовала английского изобретателя игр Тома Кремера.

До 1979 года Лакзи и Кремер пытались заинтересовать кубиком крупных производителей игрушек, но те опасались из-за ее сложности в изготовлении и сборке (у самого изобретателя на сборку головоломки ушел месяц, изначально он не был уверен, что сможет найти способ ее решения).

Первые кубики были тяжелы и небезопасны в использовании, их отказывались экспортировать на запад. В 1980 году появилась более легкая и безопасная версия, тогда же кубик сменил имя с магического куба на кубик Рубика. Игрушка прижилась, только в Венгрии, Португалии и Германии головоломку по-прежнему называют магический куб, а китайцы, отвергнувшие оба варианта названия, называют его венгерский куб.

Наконец, в сентябре 1979 года, после пятидневных переговоров, игрушкой удалось заинтересовать компанию Ideal Toy Corporation, крупного производителя игрушек, был подписан контракт на поставку в Америку 1 млн. кубиков.

Американец Лари Николс запатентовал свой магнитный куб (головоломку, сходную с КР) в одно время с Рубиком. Однако его игрушка не прижилась и была отвергнута производителями игр. А еще год спустя японцу Теруточи Ичиге удалось запатентовать в Японии точную копию венгерского кубика. Но мир покорил не кубик Николса или Теруточи, а именно кубик Рубика.

В 1980 году состоялся международный дебют кубика, он успешно побывал на игрушечных ярмарках Лондона, Парижа, Нью-Йорка, Нюрнберга, даже в Голливуде, где его представляла венгерская кинозвезда Габор.

Кубик выиграл престижную награду BATR Toy of the Year в 1980, а затем и в 1981. В Англии прошла церемония представления кубика принцу Чарльзу и леди Диане, в честь свадьбы которых был выпущен специальный тираж. В 1982 статья о кубике Рубика появилась в Оксфордском словаре.

За два дебютных года по всему миру было продано более 100 млн. фирменных кубиков. И еще в полтора раза больше подделок, к их производству подключились Тайвань, Коста-Рика, Бразилия, Гонконг.

Из-за цветной пластмассовой игрушки мир охватила массовая истерия: в 1981 году Патрик Боссер, 12-летний английский школьник опубликовал книгу You Can Do The Cube со своей технологией решения КР. Она была продана в количестве около полутора миллионов экземпляров в семнадцати переизданиях и возглавила список бестселлеров года!

В последние годы интерес к Кубику несколько угас. Стремительное развитие компьютерных игр ощутимо пошатнуло всю индустрию настольных игр и головоломок.

Сам Эрно Рубик практически отошел от дел, продав в 1985 году свое имя американской фирме Тома Кремера Seven towns, Ltd.

1.2. Алгоритм сборки Кубик Рубика

1.3. Разновидности.

• Карманный куб (2x2)

• Кубик Рубика (3x3)

• Реванш Рубика (4x4)

• Профессорский куб (5х5)

•Триамид Рубика
Головоломка в виде объемного треугольника (состоит из 10 ромбовидных фигур, соединенных между собой посредством четырех кристаллов).

• Венгерские кольца.
Прототип головоломки изобрел в конце XIX века Уильям Черчилль, свои варианты представили также Эрно Рубик (кольца пересекаются под углом) и Эндре Пап (плоский вариант). В нашей стране головоломка носила название "Волшебные кольца". Она состоит из двух соединяющихся в форме восьмерки колец, заполненных разноцветными (2-4 цвета) шариками. Шарики свободно перемещаются в кольцах. В задачу играющего входило составить непрерывные последовательности из шаров каждого цвета.
Аналогичная головоломка, выпускавшаяся в Германии, называлась Magic 8 (Волшебная Восьмерка).

• Змейка Рубика.
Головоломке можно придать различную форму, так как она состоит из 24 призм, последовательно соединенных между собой шарнирами.

• Детища Рубика (другие головоломки, созданные Рубиком).

• Неправильный кубик Рубика.
Головоломку кубической формы, сегменты которой выполнены в виде разнообразных трапеций, можно собирать в объемные многоцветные фигуры самых причудливых форм.

• Кукуруза или Светофор.
Запатентовал Эндре Пап в 1982 году, имеет циллиндрическую форму, состоит из рядов дисков (обычно от 4 до 7) с пропилами, образующими вертикальные пазы, в которых размещены цветные шарики. Диски свободно поворачиваются относительно друг друга, одного шарика не хватает, что дает возможность менять местами остальные. Цель игры — расставить шарики так, чтобы они образовывали вертикальные ряды единого цвета.

Существует два варианта головоломки — с шариками шести различных цветов и с шариками, которые помимо шести основных цветов, различаются еще и по оттенку. Второй вариант головоломки сложнее, так как необходимо выстроить вертикальные ряды по возрастанию интенсивности оттенка.

• Кубы других размеров.

• Мезон.
Тройной мезон (представляет собой несколько обычных КР, соединенных вместе определенным образом).

Каре (по способу соединения и количеству соединяемых кубиков различают: двойной мезон, тройной мезон, сиамский кубик, квартет, T-мезон, Q-мезон и т. д.).
Для решения необходимо привести все доступные грани к своему цвету).

• Эксклюзивные кубы.

• Кубик сома.
Предшественник КР, изобретенный шведским ученым и писателем Питом Хейном по легенде — во время лекции по квантовой механике. Головоломка состоит из 7 отдельных частей, из которых необходимо сложить куб 3х3х3. Всего существует 240 различных способов ее решения.

• Кубик Судоку.
Автор — американец Джей Хоровиц. По сути, это обычный КР, в котором вместо цветов на стороны нанесены цифры от 1 до 9. Задача игрока — расположить цифры в правильном порядке на каждой из граней кубика.

• Кубы, созданные на основе настольных игр.

1.4. Кубик Рубика в наше время.

Пик популярности КР прошел, но с 1991 года в течение нескольких лет Кремер неустанно реанимировал покупательский интерес и возобновлял производство кубиков. Наконец, он добился успеха. В 1996 году 300 тыс. кубиков были проданы в США, а в 1997 еще 100 тыс. в Великобритании. С каждым годом оборот продаж возрастает: в 2006 году было продано уже 5 млн. головоломок, а от 2007 года ожидают продажи 9 млн. Глядя на эти цифры, можно с уверенностью сказать, что возвращение кубика Рубика состоялось.

Национальный научный фонд США выделил Северо-Западному Университету грант в размере 200 тыс. долларов на исследование кубика Рубика. Основная доля этих средств пойдет на приобретение систем хранения информации общей емкостью 20 Тбайт. Исследователи собираются записать максимально возможное количество различных состояний кубика Рубика.

Методы, выработанные в ходе решения комбинаторных задач, в дальнейшем найдут применение в ряде областей (в бизнесе они помогут оптимально размещать товары на полках супермаркетов).

Джорж Хелм – один из самых увлеченных головоломкой людей.
Сам кубик периодически выставляется то в одном, то в другом музее мира, но своего музея пока не имеет, если не считать таковыми фотографий частных коллекций в том же интернете. Может быть, в будущем у головоломки появится собственный полноценный музей.

2.Заключение

Я узнал об истории создания и устройстве Кубика Рубика, а также о его разновидностях и других головоломках, похожих и непохожих на него, освоил сборку.

Я выполнил поставленную перед собой задачу и советую каждому не останавливаться перед трудностями, а искать решение, ведь это не так уж и сложно!

3.Литература

1. Сайт ru.wikipedia.org;

2. Сайт nauchitsya-sdelat.ru;

3. Сайт speedcubing.com.ua;

4. Сайт attuale.ru;

5. Сайт pix-feed.com.