Bo'sh kub - Void Cube

Bo'shliq kubi echildi

The Bo'sh kub a 3-D mexanik jumboq a ga o'xshash Rubik kubigi, diqqat markazida bo'laklarning etishmayotganligi, bu jumboqning 1-darajaga o'xshashligini keltirib chiqaradi Menger shimgich. Rubik kubigida ishlatiladigan yadro ham yo'q, bu uchta o'qda ham kub orqali to'g'ri teshiklar hosil qiladi. Jumboqning hajmi cheklanganligi sababli u odatdagi Rubik kubidan butunlay boshqacha tuzilish mexanizmidan foydalanadi, ammo mumkin bo'lgan harakatlar bir xil. Void Cube tomonidan ixtiro qilingan Katsuhiko Okamoto. Gentosha Education, Yaponiyada, Void Cubes ishlab chiqarish uchun litsenziyaga ega.[1]

Qaror

Void Cube oddiy Rubik kubiga qaraganda biroz qiyinroq tenglik. Markaziy kublarning etishmasligi tenglikni hisobga olishni o'zgartiradi. Oddiy Rubik kubikida yoki Void kubda yuzning 90˚ burilishi sakkizta kubning o'rnini ikkita, g'alati paritetda to'rt tsiklga almashtiradi. Umuman olganda, yuzga burilish - bu hatto almashtirish. Muntazam kubda butun kubning asosiy o'qi atrofida 90˚ burilishi 24 kubning o'rnini oltita, g'alati paritetda to'rt tsiklda almashtiradi. Muntazam kubda butun kubning aylanishi bir tekis o'zgaruvchan bo'ladi. Boshqa tomondan, markaziy kublar etishmayotganligi sababli, Void kubidagi 90˚ butun kubik aylanishi beshta g'alati paritetda to'rtta tsiklda 20 kubni almashtiradi. Shunday qilib, Void Cube-da butun kubning aylanishi g'alati almashtirishdir. Natijada, Void Cube-da kubning yuzlarini butun kubik aylantirish bilan birga burish, ikkita kub almashtiriladigan va qolganlari asl holatida bo'lgan tartibni keltirib chiqarishi mumkin. Oddiy Rubik kubida bu va boshqa g'alati parite kelishuvlari mumkin emas va bu hal etuvchiga qo'shimcha muammo tug'diradi. Ushbu almashtirishlar bir qator oddiy algoritmlar bilan hal qilinadi.[2]

G'alati paritetli yagona almashtirish

Doimiy kub va bo'sh kub o'rtasidagi paritet o'rtasidagi munosabatni ko'rish uchun oddiy kubni ko'rib chiqing. Muntazam kubik eritmasi, barcha qirralarning va burchak yuzlarining rangi markaziy yuzlarga mos keladigan identifikator kubiga tortilgan kubni olib boradi. Bo'sh bo'shliq eritmasi, maydalangan kubni markaziy feletaning rangidan qat'i nazar, chekka va burchak yuzlarining rangi bir-biriga mos keladigan tartibga keltiradi. Ushbu "mushuk ko'zi" tartiblari chekka va burchak kubiklarini markaziy kubiklarga nisbatan bir butun qilib aylantirish orqali hosil bo'ladi. Bu 24 xil usulda amalga oshirilishi mumkin, ammo tenglik tufayli kubning yuzlarini burish orqali faqatgina 12 ta hosil bo'lishi mumkin. Toq parite void kub pozitsiyalari g'alati paritet "mushuk ko'zi" oddiy kub pozitsiyalarida hosil bo'ladi.

Ichki mexanizm

Void kubi qismlarga ajratildi.

Void kubining qismlari:

  • 20 dona
    • 8 ta burchak qismlari
    • 12 ta chekka (o'rta) qism
  • Kvadrat teshik bilan 6 ta ichki qo'llab-quvvatlash bo'lagi
  • Bir nechta funktsiyalarga ega bo'lgan 12 ta yashiringan ichki toymasin qismlar

Aslida, mexanizmning "ramkasi" kvadrat teshiklari bo'lgan oltita bir xil qismdan iborat (siz ko'rib chiqishingiz mumkin). Har bir teshikning ichki qismining bir qismi bu qismlarning ichki yuzasi. Ulardan biri ish yuzasida alohida, tashqi tomoni yuqoriga qarab yotganini ayting. Agar siz ushbu qismlardan biriga to'g'ridan-to'g'ri pastga qarasangiz (shuning uchun sizning ko'rish qobiliyatingiz bu yuzning aylanish o'qiga parallel), uning tashqi tomoni ham kvadrat shaklida bo'ladi.

Ko'proq odatiy qiyalik holatidan ko'rinib turibdiki, to'rtburchak qismning har ikki tomoni qo'shni burchaklarni birlashtirgan pastroq kamarga o'xshaydi. Ushbu kamarning pastki qismi (boshqa funktsiyalar qatori) chekka kubiklarni qo'llab-quvvatlaydigan, asosan yashiringan ichki toymasin qismlarni birlashtiradi. Arkning baland yuzasiga konstruktsiyani bir-biriga bog'lab turish uchun kublar ichidagi oluklarni bog'laydigan qavariq kavisli dumaloq gardish mavjud.

Jumboqning barcha yuzlari normal hizalanmış holatda bo'lganida, bu oltita qism ichki kub tomonlariga o'xshashdir. Ularning har biri qolgan beshta qismdan to'siqsiz aylanishi mumkin. Yuzni aylantirganda, o'zining kvadrat bo'lagi ham o'sha yuzning kubiklari bilan aylanadi, lekin o'sha kvadrat qismning o'z gardishlari kubiklarga nisbatan harakat qilmaydi.

Yuzni aylantirganda kubiklarni ushlab turadigan narsa to'rtta qo'shni kvadrat teshik qismidagi to'rtta kavisli gardish to'plamidir. Kublarning ichidagi oluklar ushbu gardishlarga mos keladi. Kubikli oluklar qo'shni kvadrat qismlarga gardish bilan bog'lanib, ularni bir-biriga bog'lab turadi.

Hozirgacha ta'riflanganidek, mexanizmning alohida qismlari o'z joylaridan osonlikcha chiqib ketishadi. Shuning uchun jumboqning har bir qirrasi egri kaptar uchini o'z ichiga olgan murakkab shaklga ega bo'lgan (allaqachon aytib o'tilgan) asosan yashiringan surma qismini o'z ichiga oladi. Ushbu sirt o'zining ichki kengaytmasi va uzunligi bo'ylab buyumning markazida eng kengdir, bu qismning kaptar uchi bir oz xanjar kabi harakat qilib, qo'shni kvadrat qismlarini bir-biridan uzoqlashtiradi.

Kvadrat bo'laklarni bir-biridan ajratib turish kubiklar ichidagi oluklarning gardish bilan tutashishini ta'minlaydi. Yaqin ishlab chiqarish toleranslari jumboq qismlarini o'z-o'zidan harakatlanishini oldini olish uchun etarlicha ishqalanishga olib keladi, ammo baribir oson harakatlanishni ta'minlaydi.

Chegaralar kubiklari ushbu ichki toymasin qismlarning tashqi tomonlariga joylashtiruvchi quloqlarga mos keladi, shunda yuzni aylantirib, uning chekka kubiklari siljigan bo'laklarni aylana bo'ylab aylantiradi. Teshikka qaragan ichki yuzalar, bu yuzning to'rtburchaklar qismini haydab chiqaradi, shunda u kublar bilan aylanadi.

Kvadratchalar ushbu ichki toymasin qismlarning jumboqning chekkalariga qarab turishini ta'minlaydi.

Oddiy holatdagi qirralarning kubiklari qo'shni kvadrat qismlarining gardishlarida saqlanadi. Burchak kubiklari ichki toymasin bo'laklarning uchlarida qisqa dumaloq gardish triosi bilan saqlanadi. Yuzni aylantirganda, bu qisqa flanjlar vaqtincha, masalan, yuz burilishning 1/8 qismiga (taxminan 45 daraja) burilganida, chekka kubiklarni vaqtincha ushlab turadi. Shuningdek, burchak kubiklari vaqtincha qo'shni kvadratchalardagi kavisli gardish bilan ushlab turiladi, aylanayotganda gardishlar "rollarni o'zgartiradi", chunki kublar aylana yo'llari bo'ylab harakatlanadi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Okamoto, Katsuhiko. "Okamoto rasmiy sayti (yapon tilida)".
  2. ^ Yechish algoritmlari

Tashqi havolalar

Bilan bog'liq ommaviy axborot vositalari Bo'sh kub Vikimedia Commons-da