مكعب التروس

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

مكعب التروس هو لغز تركيبي ثلاثي الأبعاد صممه وأبدعه صانع الألغاز الهولندي أوسكار فان ديفنتر، استنادًا إلى فكرة برام كوهين . [ 1 ] أنتجته شركة شيبويز في البداية عام 2009، وكان يُعرف باسم " مكعب الحذر " نظرًا لاحتمالية انحشار الأصابع بين التروس أثناء محاولة حله بسرعة . [ 2 ] لاحقًا، في عام 2010، أنتجته شركة ميفيرتس بكميات كبيرة تحت اسم "مكعب التروس". [ 3 ]

بالمقارنة مع مكعب روبيك الأصلي ، يستخدم هذا المكعب آلية تروس كاملة. يتطلب حله ست دورات كاملة (180 درجة) لإكمال دورة واحدة، مما ينتج عنه لغز معقد. يُظهر تصميم مكعب التروس جميع التروس خارجياً لكي تكون الآلية مرئية. [ 4 ] ورغم مظهره المعقد للوهلة الأولى، إلا أنه أسهل في الحل من مكعب روبيك الأصلي.

هناك هدفان لحل المكعب. الهدف الأول هو إعادة المكعب المختلط إلى حالته الأصلية. أما الهدف الثاني فهو حل المكعب فعلياً عن طريق إعادة كل وجه إلى لونه الأصلي.

الميكانيكا

مكعب التروس مصنوع بالكامل تقريبًا من التروس ويحتوي على ما مجموعه 41472 تبديلًا ممكنًا . [ 3 ]

يُسمح لكل وجه بالدوران بمقدار 180 درجة فقط، أي نصف دورة. ولأن التروس لا تدور دورة كاملة مع الجوانب المتصلة بها، فإن الدوران بزاوية 90 درجة مستحيل. ولهذا السبب، تعتمد جميع الخوارزميات إما على أنصاف الدورات أو الدورات الكاملة.

يحتوي على ست قطع مركزية ثابتة، لكل منها لون مختلف، تبقى دائمًا مقابل قطعة مركزية محددة. تحدد كل قطعة مركزية لون الوجه المقابل لها. تستند القطع المركزية تمامًا إلى مكعب روبيك الأصلي. وهي متصلة بصلابة ثلاثية الأبعاد بواسطة براغي ونوابض تسمح بتعديل الشد. [ 5 ]

حل

تدوين الحركة

يستخدم العديد من محللي المكعبات نفس الترميز عند حل أي مكعب، سواءً كان مكعب روبيك الأصلي، أو بيرامينكس ، أو حتى مكعب التروس. ويُرجّح أنهم يستخدمون "ترميز سينغماستر"، الذي طوره ديفيد سينغماستر . [ 6 ] فهو يسمح بكتابة الخوارزميات بطريقة تُمكّن المحلل من استخدامها بغض النظر عن جانب المكعب الذي يعمل عليه.

  • F (الأمامي): الجانب المواجه حاليًا للمُحلِّل
  • ب (الخلف): الجانب المقابل للجهة الأمامية
  • U (أعلى): الجانب الموجود أعلى أو فوق الجانب الأمامي
  • د (أسفل): الجانب المقابل للأعلى، أسفل المكعب
  • L (يسار): الجانب الموجود مباشرة على يسار الواجهة الأمامية
  • R (يمين): الجانب الموجود مباشرة على يمين المقدمة [ 5 ]

عندما يتبع الحرف رمز الفتحة (')، فهذا يشير إلى وجوب تدوير الحركة عكس اتجاه عقارب الساعة . أما إذا لم يكن رمز الفتحة موجودًا بعد الحرف، فيجب تدوير الحركة مع اتجاه عقارب الساعة . [ 7 ]

على سبيل المثال : R - تدوير الجانب الأيمن باتجاه عقارب الساعة. R' - تدوير الجانب الأيمن عكس اتجاه عقارب الساعة.

أحيانًا، قد يظهر رقم بعد حرف في الخوارزمية. هذا الرقم يشير فقط إلى عدد مرات تدوير ذلك الجانب المحدد.

على سبيل المثال : F2 تعني تدوير الجانب الأمامي مرتين في اتجاه عقارب الساعة.

هناك أيضًا إمكانية وجود مجموعة من الحركات بين قوسين متبوعة برقم. أي تنفيذ تلك المجموعة من الحركات عددًا معينًا من المرات على التوالي.

على سبيل المثال : (R' FB L') 2 تعني إكمال المجموعة مرة واحدة، ثم تكرارها مرة ثانية.

الخوارزميات

عند حل مكعب التروس، لا يلزم سوى خوارزميتين أساسيتين :

  1. قم بتبديل ترس الحافة الأمامية العلوية مع ترس الحافة الخلفية العلوية المقابل له مباشرةً: (R2 U) 2
  2. ضع جميع التروس الطرفية بالتساوي في شكل مكعب: R4 (كرر حسب الضرورة).

خطوات الحل

يعتمد حل مكعب التروس بشكل أساسي على الملاحظات التي يُجريها المُحلِّل. لا يتطلب حل المكعب سوى خوارزميتين، لذا يُعدّ اكتشاف الأنماط مهارةً أساسية. ومع ذلك، يصبح استخدام الخوارزميات بسيطًا بمجرد تحديد الأنماط.

المرحلة 1: حل الزوايا: (هذه الخطوة بديهية؛ لا توجد خوارزميات لإكمال هذه الخطوة.)

الخطوة الأولى: اجعل زاويتين متجاورتين تنتميان إلى نفس اللون. قم بأي حركات ضرورية لتحقيق هذا الوضع (زاوية خضراء مقترنة بزاوية خضراء أخرى، وكلاهما لهما نفس لون الجوانب).

الخطوة 2: بمجرد أن يتم إقران زاويتين خضراوين معًا، يجب إقران المجموعة الأخرى من الزوايا الخضراء أيضًا، ولكن من المرجح أن تكون موجودة في مكان آخر على المكعب.

- قم بربط مجموعتي الزوايا الخضراء لإكمال الجانب الأخضر، ثم قم بتدوير الجانب المقابل (الأزرق) حتى تتطابق جميع زوايا الجوانب.

- قم بتدوير كل جانب حتى تتطابق تلك الزوايا مع لون القطعة المركزية.

المرحلة الثانية: تحديد موضع الحواف: (الخوارزمية الأولى المستخدمة)

الخطوة 1: ابحث عن قطعتين من حواف التروس متقابلتين تحتاجان إلى التبديل بحيث تتوافق كل حافة مع لون الجانبين اللذين تقع بينهما.

- قم بتوجيه المكعب بحيث تكون هاتان الحافتان على الجانب العلوي (العلوي الأمامي والعلوي الخلفي) وأكمل الخوارزمية التالية: (R2 U) 2.

الخطوة 2: كرر الخطوة السابقة حتى تصبح جميع قطع الحواف في الموضع الصحيح (ألوان الحواف تتطابق مع ألوان الجوانب التي تقع بينها).

الخطوة 3، خاصة بمكعب Gear Cube Ultimate: لتدوير ملصقين على الجانب العلوي (العلوي الأمامي والعلوي الخلفي) استخدم الخوارزمية التالية: R2 U2 R2 U2 R2.

المرحلة الثالثة: توجيه الحواف: (الخوارزمية الثانية المستخدمة)

الخطوة 1: قم بتدوير جميع الجوانب حتى يعود المكعب إلى حالته المكعبة باستخدام الخوارزمية التالية: R4 (كرر حسب الحاجة). [ 8 ]

أحيانًا، بعد هذه الخطوة، قد ينتهي بك الأمر بانعكاس جميع الحواف الأربعة في كل من الطبقة العلوية والسفلية. إذا حدث هذا، فقم بتوجيه المكعب بحيث تكون الحواف الأربعة المقلوبة في الوجه الأمامي، واستخدم الخوارزمية التالية: RURURU [ 9 ]

الاختلافات

توجد عدة أنواع من مكعب التروس، بدءًا من أبسطها، وهو مكعب التروس 2x2، وصولًا إلى أكثرها تعقيدًا، وهو مكعب التروس الأقل عددًا 3x3. ثلاثة مكعبات 3x3 تشبه إلى حد كبير المكعب الأصلي: مكعب التروس المتطرف، ومكعب التروس النهائي، ومكعب التروس الأقل عددًا.

مكعب التروس المتطرف : على عكس مكعب التروس الأصلي ذي الاثني عشر ترساً، يحتوي مكعب التروس المتطرف (المعروف أيضاً باسم المكعب غير المتناحي ) على ثمانية تروس فقط. [ 10 ] يحتفظ الصفان العلوي والسفلي بتروس مسننة، بينما أُزيلت تروس الحافة في الطبقة الوسطى. يُتيح استبدال تروس الطبقة الوسطى بحواف قياسية حركةً مختلفةً بين الصفوف. [ 11 ] بفضل الحواف المستقيمة المضافة، يُمكن للمكعب الآن الدوران بزاوية 90 درجة على صفين، وكذلك بزاوية 180 درجة على أربعة صفوف. [ 12 ]

مكعب التروس النهائي : صُمم هذا المكعب تمامًا مثل مكعب التروس المتطرف، لكن بثمانية تروس فقط. الفرق الوحيد هو إضافة ملصقات على غرار ملصقات توني فيشر إلى القطع الداخلية الأربعة على كل جانب، مما يزيد من صعوبة توجيه الجوانب الستة بشكل صحيح. من المشاكل الشائعة عند حل هذا المكعب هو اكتمال اللغز بالكامل باستثناء الملصقات المضافة حديثًا والتي قد لا تتطابق مع الجوانب المختلفة. [ 13 ]

عدد أقل من التروس : مكعب التروس الوحيد من نوع 3x3 الذي يحتوي على أربعة تروس. يتم إزالة أربعة تروس أخرى واستبدالها بحواف عادية. كلما قل عدد التروس، زادت صعوبة المكعب. يمكن لأربعة جوانب أن تدور بزاوية 90 درجة، بينما يستخدم الجانبان الخامس والسادس تروسًا مسننة، مما يتيح خيارًا واحدًا فقط وهو الدوران بزاوية 180 درجة. [ 14 ]

مكعب الكرة المسننة : يحتوي هذا المكعب على مجموعتين من الحواف. الحواف الخارجية مسننة الشكل بستة أسنان، وعليها حاجز أسود. أما الحواف الداخلية فهي أصغر حجماً وليست دائرية، وتحتوي على سنين فقط. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي الزوايا على حاجز ثلاثي الشعب. هذا المكعب من صنع شركة ميفيرتس ، مخترع مكعب بيرامينكس . [ 15 ]

كرة جير

المتغيرات

  • تغيير التروس
  • انزياح سكيوب
  • بيضة التروس
  • مكعب التروس المتطرف
  • جير كيوب ألتيميت
  • مكعب تروس أقل
  • برميل التروس
  • جير ماستر مورفيكس
  • هرم التروس
  • جير مينكس

مراجع

  1. ↑ "Gear Cube / Gear MasterMorphix" . www.jaapsch.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-07-2017 .
  2. ↑ سادلر، كيفن. "لنرفع مستوى التحدي!" . www.puzzlemad.co.uk . تاريخ الاسترجاع: 22 يوليو 2017 .
  3. 1 2 "مكعب التروس (نوع من الألغاز) - ويكي Speedsolving.com" . www.speedsolving.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-07-2017 .
  4. ^ "ميفرت" . oskarvandeventer.nl . تم الاسترجاع 2017/07/23 .
  5. ١ ٢ "المفاهيم الأساسية لمكعب روبيك" . rubikscube.info . مؤرشف من الأصل في ١٥ أكتوبر ٢٠٠٧. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٤ يوليو ٢٠١٧ .
  6. ↑ جوينر، ديفيد (2002). مغامرات في نظرية الزمر : مكعب روبيك، وآلة ميرلين، وغيرها من الأدوات الرياضية . بالتيمور: مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ISBN  0801869471. OCLC 48013200 . 
  7. ↑ "حل المكعب" . solvethecube.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-07-2017 .
  8. ↑ RedKB (2010-06-06)، كيفية حل مكعب التروس ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-07-2017
  9. ↑ كيفية حل حالة الحافة المعكوسة في مكعب تروس Qiyi ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-08-2024
  10. ↑ OskarPuzzle (12-08-2010)، مكعب غير متجانس ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-07-2017
  11. ↑ "Gear Cube Extreme" . www.jaapsch.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-07-2017 .
  12. ↑ "حلول Gear Cube Extreme و Ultimate" . Ruwix . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-07-2017 .
  13. ↑ RedKB (2010-10-02)، فتح علبة Gear Cube Extreme ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-07-2017
  14. ↑ OskarPuzzle (12-12-2010)، عدد أقل من التروس!، تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-07-2017
  15. ↑ "المنتجات" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14-06-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14-06-2018 .