Dirección de Modelos de Calidad

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL NORESTE

UANE

CAMPUS SABINAS

Dirección de Modelos de Calidad

Ing. Juan Alejandro Garza Rodriguez

Procedimiento para la resolución del cubo de Rubik

Integrantes del equipo:

Ing. Eliseo Barrón Reyes

Lic. Irasema Bernal García

Lic. Pura Guadalupe Echavarría Santillán

Ing. Rebeca Gonzalez Dávila Treviño

Lic. Juan Antonio Hernández Medrano

Lic. Diana Guadalupe Padrón Martínez

Lic. Tomás Urbina Sánchez

Ing. Oralia Villarreal Villalobos

Sabinas, Coahuila Junio de 2016

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El cubo de Rubik es un rompecabezas mecánico tridimensional inventado por el escultor y

profesor de arquitectura húngaro Erno Rubik en 1974. Originalmente llamado "cubo

mágico", el rompecabezas fue licenciado por Rubik para ser vendido por Ideal Toy Corp.

en 1980.Ganó el premio alemán a mejor juego del año en la categoría "Mejor

Rompecabezas" ese mismo año. Hasta enero de 2009 se han vendido 350 millones de

cubos en todo el mundo, haciéndolo el juego de rompecabezas más vendido. Es

considerado, en general, el juguete más vendido del mundo.

Un cubo de Rubik clásico, posee seis colores uniformes (tradicionalmente blanco, rojo,

azul, naranja, verde y amarillo). Un mecanismo de ejes permite a cada cara girar

independientemente, mezclando así los colores. Para resolver el rompecabezas, cada cara

debe volver a consistir en un solo color.

Un cubo de Rubik estándar mide 5.7 cm en cada lado, aunque existen variaciones .El rompecabezas consiste en 26 piezas o cubos pequeños. Cada una incluye una extensión interna oculta que se entrelaza con los otros cubos, mientras les permite moverse a diferentes posiciones. Sin embargo, las piezas centrales de cada una de las seis caras son simplemente un cuadrado fijado al mecanismo principal. Esto provee la estructura para que las otras piezas quepan y giren alrededor. De este modo hay 21 piezas: una pieza central consistente de tres ejes que sostienen los seis centros cuadrados en su lugar pero dejando que giren y 20 piezas de plástico que caben en él para formar el rompecabezas montado.

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Cada uno de los seis centros gira en un tornillo (sujetador) asidos por la pieza central. Un resorte entre cada cabeza de tornillo y su correspondiente pieza tensiona la pieza hacia el interior, por lo que el conjunto se mantiene compacto, pero todavía se puede manipular fácilmente. El tornillo se puede apretar o aflojar para cambiar la tensión del cubo. Los cubos de marca oficiales más recientes tienen remaches en lugar de tornillos, por lo que es imposible ajustarlos.

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Procedimiento para resolver el cubo de Rubik, nivel principiante Este método consiste en resolver el cubo de Rubik por capas, primero la superior, luego la central, y por último la inferior. Con un poco de práctica el cubo de Rubik se puede armar con un tiempo mínimo de 2 minutos, y utilizando algoritmos para nivel avanzado se puede resolver en menos de 2 minutos. Para conseguir buenos tiempos, hace falta un cubo de Rubik bueno el cual debe tener las piezas bien lubricadas para un movimiento óptimo. La solución se divide 7 pasos principales:

Paso 1: cruz superior

Crear una cruz en la cara superior del cubo de Rubik, de forma que los colores también coincidan en las capas anexas. Observa que el color de cada cara lo va a fijar el centro de esta. Primero se debe elegir por qué cara del cubo se va a empezar. En este instructivo se empieza por la blanca, y se termina por la amarilla. Sin embargo, se puedes empezar por la que se quiera. En este paso se tiene que crear una cruz en la cara superior, de forma que los colores también coincidan en las capas anexas, como puedes ver en el dibujo.

A continuación, se muestra cómo colocar cada una de las 4 aristas que forman dicha cruz en su sitio. Primero se tiene que buscar la arista a colocar en las otras dos capas, si la arista ya está en la capa superior, pero de forma incorrecta, primero hay que girar la capa lateral en la que esté 180º.

Caso 1: arista en la capa inferior con el blanco hacia abajo.

En este caso lo primero que se hace es girar la capa inferior, colocar la arista justo debajo de la posición donde debería de estar. Una vez hecho esto se gira 180 grados la capa lateral donde esté la arista para colocarla en su posición.

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Caso 2: arista en la capa inferior con el blanco hacia un lado.

Se debe partir con la arista debajo de la posición donde debería de estar. En este caso se ayuda de una cara lateral para colocar la pieza en su sitio.

Caso 3: arista en la capa intermedia, se reduce a un caso anterior.

En este caso se baja la arista a la capa inferior, sin deshacer lo ya hecho, con lo que se reduce a uno de los casos anteriores.

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Repite esto con cada una de las 4 aristas para terminar la cruz y poder pasar al siguiente paso.

Paso 2: completar la capa superior

Para terminar la primera capa del cubo de Rubik, basta con colocar los cuatro vértices superiores en su sitio. Para completar la primera capa, como en el dibujo.

Para ello solo se tiene que colocar los 4 vértices que faltan, cosa que haremos uno a uno. Ojo, debemos colocar los vértices en su sitio, no solo poniendo el color blanco arriba, sino también haciendo que coincidan los colores de las caras laterales. Imagina que en el dibujo quieres colocar el vértice blanco-rojo-azul en su sitio. Lo primero que haremos es buscarlo en la capa de abajo, y girar estas hasta que dicho vértice quede justo debajo de su posición. Una vez hecho esto se dará uno de los 3 casos siguientes.

Caso 1: el vértice tiene el color blanco en la cara frontal.

Se mueve la capa de abajo el vértice a la izquierda, baja el hueco a donde va con la capa derecha, devuelve el vértice a su sitio moviendo la capa de abajo a la derecha y por último subir el vértice con la capa derecha.

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Caso 2: el vértice tiene el color blanco en la cara derecha.

Se mueve la capa de abajo el vértice a la derecha, bajar el hueco a donde va con la capa frontal, devolver el vértice a su sitio moviendo la capa de abajo a la izquierda y por último subir el vértice con la capa frontal.

Caso 3: el vértice tiene el color blanco abajo.

Girar la cara derecha bajando el hueco a donde debe ir la pieza (esta se irá atrás), girar la capa de abajo 180º y deshacer el primer giro de la cara derecha. Ahora, tras poner el vértice bajo su hueco, se puede aplicar el caso 2 para poner el vértice en su sitio.

Cuando se haya hecho esto con los 4 vértices, se tendrá la primera capa terminada y se podrá dirigir al siguiente paso. Si en algún momento hay algún vértice que no aparece en la capa inferior, esto se debe a que debe de estar en la capa superior pero mal colocado.

Paso 3: completar la segunda capa

Para completar la segunda capa se tiene que colocar en su sitio las 4 aristas (piezas con 2 pegatinas) de esta.

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Girar el cubo dejando la primera capa (la que se ha resuelto) debajo. Ahora en la capa superior hay que buscar una arista que pertenezca a la cara central. Una vez localizada, girar la cara superior hasta que la arista coincida en su lateral con el centro de mismo color, es decir, hasta que se de alguno de los 2 casos que se muestran a continuación.

Caso 1: la arista queda a la derecha del hueco donde va.

Girando la cara de arriba 90º, alejar la arista del hueco donde va, ahora girar la cara opuesta a la arista (frontal) subiendo el hueco donde debería ir la arista. Deshacer el primer movimiento acercando la arista a su hueco y deshacer el segundo movimiento (bajando la frontal por la derecha). Meter este vértice como se explicó en el paso 2.

Caso 2: la arista queda al lado izquierdo de donde va.

Girando la cara de arriba 90º, alejar la arista del hueco donde va, ahora se gira la cara opuesta a la arista (derecha) subiendo el hueco donde debería ir la arista. Deshacer el primer movimiento acercando la arista a su hueco y deshacer el segundo movimiento (bajando la derecha por el frontal). Meter este vértice como se explicó en el paso 2.

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Paso 4: cruz en la última cara

Se gira todo el cubo. Armar la cruz en la última cara. A diferencia del Paso 1, ahora solo se centra en lo que es la cara.

Caso 1: tenemos dos aristas opuestas bien orientadas.

Tomar el cubo de forma que las aristas correctas queden en la parte frontal y trasera de la capa superior. Girar la capa derecha bajando su parte más cercana a nosotros, girar la frontal en sentido anti horario y la de arriba en sentido anti horario. Deshacer estos tres movimientos, pero en distinto orden: girar la capa frontal en sentido horario, la de arriba en sentido horario y por último la capa derecha.

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Caso 2: dos aristas "contiguas" están bien orientadas.

Tomar el cubo de forma que las aristas bien orientadas queden en la parte izquierda y trasera de la capa superior. Si se aplica 2 veces el movimiento explicado en el Caso 1 se termina este paso. Para hacerlo en menos movimientos: girar la cara derecha 90º bajando la parte más cercana, girar la cara de arriba en el sentido anti horario y después la frontal en el sentido anti horario. Volver a girar la de arriba ahora en sentido horario, la frontal en sentido horario y por último la derecha subiendo la parte más cercana.

Caso 3: todas las aristas están mal orientadas.

Aplicar el movimiento del Caso 1 y queda el Caso 2. En este caso sólo queda girar la cara superior 180º y aplicar el movimiento del Caso 2.

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Nota: si no se te diera ninguno de los casos anteriores, el problema está en que tu cubo tiene algún defecto, seguramente se te desmontó (soltaron las piezas) y no se montó bien.

Paso 5: extender la cruz a la última capa

Conseguir que nuestra cruz coincida también con las caras anexas

Girar la capa de arriba hasta que haya por lo menos 2 colores laterales de dicha cruz en su posición correcta. En algunas ocasiones podremos poner así los 4 colores, pero en la mayoría de los casos, solo lo podremos conseguir con dos colores, y entonces tendremos que resolverlo como en alguno de los dos siguientes casos:

Caso 1: Conseguimos 2 aristas adyacentes colocadas en su sitio.

Tomar el cubo de forma que las aristas correctas queden en la parte frontal y derecha de la capa superior. Girar la capa derecha bajando su parte más cercana a nosotros, girar la de arriba en el sentido anti-horario, girar la de la derecha hacia arriba, girar la de arriba de nuevo en sentido anti-horario, volver a bajar la de la derecha, dar medio giro a la de arriba

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y por último subir la derecha. Con un último giro en la capa superior se tendrá la cruz completada.

Caso 2: Conseguir 2 aristas opuestas colocadas en su sitio.

Tomar el cubo de forma que las aristas correctas queden en la parte frontal y trasera de la capa superior. Aplicar los movimientos del Caso 1 a falta del último movimiento (o deshaciendo el último movimiento) y si observamos el cubo sale el Caso 1.

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Paso 6: colocar los últimos vértices (sin orientar)

Colocar los vértices de la última capa en su sitio, aunque posiblemente queden giradas (ver dibujo). En el dibujo se ve que cada esquina está en su sitio, aunque tres de ellas necesitan un giro para que estén correctamente situadas.

Colocar los 4 últimos vértices en su sitio, pero sin importar si quedan como girados.

Caso 1: Un vértice está en su sitio y los otros 3 se deben intercambiar en sentido horario.

Tomar el cubo de forma que el vértice de la capa superior que está en su sitio, quede en la posición frontal-derecha. Girar la capa de la izquierda subiendo la parte más cercana hacia nosotros, girar la capa superior en sentido horario, subir la derecha y girar la superior en sentido anti-horario. Ahora repetirlo, pero bajando en vez de subiendo, es decir, bajar la izquierda, capa de arriba en sentido horario, bajar la derecha y capa de arriba en sentido anti horario.

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Caso 2: Un vértice está en su sitio y los otros 3 se deben intercambiar en sentido anti-horario.

Tomar el cubo de forma que el vértice de la capa superior que está en su sitio, quede en la posición frontal-izquierda. Girar la capa derecha subiendo la parte frontal, girar arriba en sentido anti-horario, subir con la cara izquierda, arriba en sentido horario, bajar por la derecha, arriba en sentido anti-horario, bajar por la izquierda, arriba en sentido horario.

Caso 3: Los dos vértices traseros se deben intercambiar entre si y los dos frontales también. Girar la capa frontal en sentido horario, repetir tres veces la secuencia "arriba horario, frontal horario, arriba anti-horario, frontal anti-horario" y girar la frontal en sentido anti-horario.

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Caso 4: Los vértices se deben intercambiar en cruz.

Girar la cara frontal y trasera en el sentido de las agujas del reloj, dar media vuelta a la de arriba y deshacer los giros de la frontal y trasera. Repetir estos movimientos, pero empezando ahora por la capa derecha e izquierda en el sentido contrario de las agujas, media arriba y deshacemos en la derecha e izquierda. Terminar ajustando con media vuelta arriba.

Paso 7: terminar el cubo

Girar los vértices para terminar el cubo.

Forma 1:

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Girar los vértices uno a uno. Tomar el cubo de forma que el vértice que tengamos que girar esté en la capa superior con la derecha y la frontal (en el dibujo de arriba, el vértice amarillo-naranja-azul).

Aplicar uno de los 2 movimientos justo explicados abajo.

¡Se estropea el cubo! ¡No te preocupes! Ya se arreglará solo.

Proceder con el siguiente vértice. Girar la capa superior de forma que el siguiente vértice que se desee girar, pase a ocupar la posición arriba-frontal-derecha, es decir, que esté justo donde estaba el que se acaba de girar. IMPORTANTE: no gires el cubo entero, gira solo la capa superior.

Continuar hasta girar todos los vértices siguiendo el mismo proceso (girar cara superior y aplicar movimiento).

Caso 1: El vértice necesita un giro en el sentido horario.

Girar la cara derecha bajando su parte más cercana, girar la de abajo llevando hacia la derecha las más cercanas, subir la derecha y girar la de abajo hacia la izquierda. Y repetir, capa derecha abajo, capa de abajo a la derecha, capa derecha arriba y capa de abajo hacia la izquierda.

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Caso 2: El vértice necesita un giro en el sentido anti-horario.

Aplicar el movimiento del Caso 1 dos veces o aplicar el movimiento inverso (solo intercambiando el orden en el que se giran las caras): capa de abajo hacia la derecha, capa de la derecha hacia abajo, capa de abajo hacia la izquierda, capa de la derecha hacia arriba y repetir.

El resto del cubo se estropeará, pero al final se arregla. Se muestran a continuación 2 ejemplos.

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Ejemplo 1: Girar 2 vértices.

Se pueden dar 3 casos distintos con giro de 2 vértices. Este ejemplo muestra 1 de ellos, pero no deberías de tener problemas con el resto.

Ejemplo 2: Girar 3 vértices.

Se pueden dar 2 casos distintos. El otro caso se hace igual, pero en vez de hacer 3 veces el caso 2, tendremos que hacer 3 veces el caso 1.