Mecanismo del cubo de rubik

Un cubo de Rubik estándar mide 5.7 cm en cada lado, aunque existen variaciones . 

El rompecabezas consta de 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.

El cubo de rubik y su mecanismo

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.

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. 

El cubo puede ser desarmado sin demasiada dificultad, generalmente rotando la capa superior unos 45° y haciendo palanca para quitar una pieza arista. Por lo tanto, este es un proceso simple de «resolver» el cubo, desmontarlo y volverlo a armar en un estado resuelto.

Hay seis piezas centrales que muestran una cara de un solo color, doce piezas arista que muestran dos caras coloreadas, y ocho piezas vértice que muestran tres caras coloreadas.

Piezas

Cada pieza muestra una combinación única de colores, pero no todas las combinaciones están presentes (por ejemplo, si rojo y naranja son lados opuestos de un cubo resuelto, no habrá una pieza arista roja-naranja).

La localización relativa de esos cubos con respecto a otros puede ser alterada girando el tercio exterior o lado del cubo 90°, 180° o 270°, pero la ubicación relativa del color de los lados con respecto a otros no puede ser cambiada: está determinada por la posición relativa de los cuadrados centrales.

Douglas Hofstadter en la edición de julio de 1982 de Scientific American, señaló que los cubos podían estar coloreados de tal manera que enfatizaran las aristas o los vértices, en vez de las caras, como el coloreo estándar lo hace; pero ninguno de estos coloreos alternativos se volvió popular.

Historia y funcionamiento del Cubo de Rubik

Estoy seguro de que en algún momento de tu vida te viste con un cubo de Rubik en las manos. Y tal vez con un poco de esfuerzo hasta lograste resolverlo. ¿Pero conoces su historia? ¿Sabes cómo se construye en el interior? Bueno, veamos cómo surgió la idea de la creación, cómo se convirtió en el juguete más vendido del mundo y cómo dejas que algunas caras del cubo se vuelvan independientes de las otras sin romperlas en pedazos o desarmarlas.

El Cubo Mágico de Rubik y su Historia

Todo comenzó en 1974, cuando el profesor de arquitectura húngaro Ernő Rubik construyó el primer prototipo de un cubo, cuyas superficies exteriores estaban formadas por cubos más pequeños con tres cubos por borde. Este cubo podía girar sin romperse, de modo que la posición de los cubos que formaban las superficies podía cambiarse. Pegó pegatinas de colores en las caras y así se convirtió en el «Cubo Mágico», el nombre con el que Rubik se refiere a su cubo.

Ernö

 cubo de rubik mecanismo

Utilizó por primera vez el cubo en sus clases para hablar con sus alumnos sobre las relaciones espaciales y la geometría tridimensional. Con el tiempo, se dio cuenta del potencial que tenía. Aunque le llevó alrededor de un mes desarrollar la solución del rompecabezas, le llevó unos meses descubrir cómo industrializarla y llevarla al mercado.

  • Pero finalmente, en 1977, se vendió una versión mejorada de este cubo mágico en una juguetería de Budapest.
  • Pero Hungría formaba parte del bloque comunista, y todos los intercambios con países fuera del Telón de Acero estaban ampliamente controlados, por lo que no sería fácil para Ernö ofrecer su producto en el mercado internacional.
  • Aquí es donde entra Tom Kremer. Emprendedor y autor de juegos de origen húngaro.
  • Después de ver los dados de Rubik en la Feria del Juguete de Nuremberg de 1979, decidió comprar una licencia para comercializarlos en el resto del mundo.
  • Así, la empresa Ideal Toy Company obtuvo los derechos para vender el «Cubo Mágico», que pasó a llamarse «Cubo de Rubik».

Su popularidad

En sólo tres años, se vendieron más de 300 millones de cubos. Según el propio Tom Kremer, el éxito se debe a que este puzzle es capaz de «desafiarte con su simplicidad». Aunque se convirtió en una víctima de su propio éxito, y algún tiempo después grandes cantidades de estos cubos fueron apilados en los estantes de los almacenes. Se estima que se han vendido más de 400 millones de cubos Rubik desde que se pusieron a la venta.

En la actualidad, son muchos los concursos que tienen como objetivo resolverlos en el menor tiempo posible, como los que organiza en España la AECR (Asociación Española de Cubos de Rubik). La magia de este famoso cubo es que si lo ves desordenado, no necesitas instrucciones para saber qué hacer. Sin embargo, pocos son capaces de resolverlo sin instrucciones. Y esta simplicidad ha llevado a muchos rompecabezas basados en la misma idea: confundir sus rostros y tratar de devolverlos a su estado original.

Cómo funciona un cubo Rubik por dentro

 cubo de rubik mecanismo

¿Te has preguntado alguna vez cómo se construyen los cubos de Rubik? Apuesto a que sí. Y es completamente normal, su construcción no es tan fácil de imaginar. Pero usted no tiene que desmontar el suyo, nosotros lo hicimos por usted. Así que veamos cómo se construye el cubo mágico!

El famoso Cubo de Rubik consta de sólo tres tipos de figuras expuestas. En un lado están las partes centrales, vistas sólo de un lado. Hay seis de ellos, uno de cada color. En el otro lado están las piezas que forman los bordes del cubo. Cada una de las doce piezas tiene dos superficies exteriores, siempre en colores diferentes. Y finalmente, están las ocho figuras que están en las esquinas.

Parte central

  • Estos vértices tienen tres superficies expuestas pintadas en el color de las superficies a las que pertenecen.
     cubo de rubik mecanismo
  • Hay una cruz justo en el centro del cubo.
  • Se podría decir que es la pieza más importante del cubo. Se utiliza para mantener las piezas centrales juntas y en su lugar y sólo les permite rotar.
  • En general, las piezas centrales de las superficies se insertan bajo presión en los vástagos de la travesía.
  • Sin embargo, con bujes de mayor calidad, las piezas centrales pueden quedar al descubierto, permitiendo el acceso a un tornillo.
  • Y al apretar o aflojar este tornillo, la resistencia frente al cubo se adapta a los movimientos.
  • Rubik ha diseñado las partes exteriores de su cubo para dejar una cavidad esférica dentro, a pesar de la forma del cubo exterior.

A lo largo de esta superficie interior se deslizan una serie de apéndices de las piezas que componen los arístas y las esquinas del cubo.

Las figuras centrales son aquellas que ejercen presión en el interior, manteniendo el todo unido, pero dejando suficiente juego para que la magia suceda. Y así las superficies del cubo Rubik pueden girar libremente sin desmontar las piezas. Y, si te apetece desmontar los tuyos mientras lees, recuerda montarlos ya resueltos. Si no es así, no le aseguramos que pueda volver a resolverlo.

Algunos cálculos astronómicos sobre el cubo de Rubik

Aunque a primera vista parezca un simple rompecabezas, el cubo de Rubik puede presentarse en hasta 43.252.003.003.003.274.489.856.000 (43 billones) posiciones o combinaciones diferentes. Esto significa que si puedes hacer 10 movimientos por segundo. Pasaríamos alrededor de 137.151 millones de años revisándolos todos. Considerando que la edad del sistema solar y de la Tierra se estima en 4.470 millones de años.

Un observador externo podría ver cómo se crea un sistema planetario como el nuestro, desde sus inicios hasta el desarrollo de la raza humana, capaz de utilizar la energía nuclear 30 veces! En este sentido, una recomendación: No intentes resolver el Cubo de Rubik con movimientos aleatorios. Siga una guía paso a paso y aprenda algunos de los diferentes métodos que existen para ensamblarlos de forma ordenada y sensata.

Curiosidades

 cubo de rubik mecanismo

También es muy chocante ver cuánto tiempo tenemos cuando colocamos un dado tras otro hasta que hemos colocado uno con cada una de las 43 millones de combinaciones posibles. Ahora, si cada cubo tiene un borde de unos 5,7 centímetros, tendríamos casi 16,5 millones de Unidades Astronómicas (UA), que es un UA, la distancia promedio que separa la Tierra del Sol.

Pero eso no termina aquí. Si pudiéramos colocar esta serie de cubos después de la órbita de Neptuno, el planeta más alejado del Sol, podríamos darle 87.228 vueltas al Sol. Lo cual es realmente impresionante cuando se considera que Neptuno mismo pasa unos 165 años terrestres describiendo su órbita completa y viaja a una velocidad de 5,5 km/s.

La velocidad de la órbita es de unos 5,5 km/s. La velocidad de la órbita es de unos 5,5 km/s. Si, en lugar de alinear todos estos cubos, los colocamos en una superficie, ¿te atreves a decir la superficie que ocuparíamos? Pues bien, nada más y nada menos que 275 tierras que cubren tanto los territorios de los países que han surgido (continentes e islas) como los territorios del agua. Pero sólo tendríamos cubos suficientes para cubrir 2.2 Júpiter, el planeta más grande del sistema solar. Increíble, ¿verdad? Ahora que lo sabes todo sobre la estructura y la historia, atrévete a resolverlo!