球锁拼图 3D打印
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你从两半立方体开始，每边都装着半个球。向你的目标，也就是观众展示立方体的内部，并指出内部表面都是光滑的，没有突出部分将立方体固定在一起。将立方体的两半完全滑动在一起以形成一个实心立方体，然后再次分开，以证明立方体可以自由打开和关闭。现在关闭立方体并将其交给观众，并指示将其拉开。他们做不到。
秘密
有两个秘密，1) 在将立方体递给观众时，秘密地从立方体的背面旋转球：这样立方体就会锁住，2) 隐形地将立方体本身从您打开时握住它的位置弹开 180 度。将 1) 和 2) 结合成一个动作，然后递给观众。毫无戒心的观众会像您一样尝试拉开立方体，但无法做到，因为在旋转后，他们会将碎片拉紧，而不是打开。如果他们弄清楚了这一点，立方体仍然不会打开，因为球锁会将其关闭，除非他们将球旋转到两个轴上的正确方向并拉动正确的立方体面。
工作原理
有两个事实使其起作用。1) 球被对称地一分为二，但以一种特殊的方式（z=xy），只允许两半在一个轴上精确分离。 2) 从极点看，半球的轮廓是非圆形的，与直觉相反，因此在观众的脑海中产生了一个悖论。除非以正确的方向旋转，否则每个半球都会锁定在立方体另一侧的插槽中。这两个事实的结合意味着，只有当球分离轴与立方体分离轴对齐时，立方体才会打开，并且球会以一个方向旋转，从另一侧的插槽中释放出来。
z=xy 拼图
你们中的一些人可能已经注意到，将球体一分为二的酷炫马鞍形表面是一个双曲抛物面，z=xy。这是您在学校学到的东西的一个很棒的实际应用。谁知道呢？应用数学与 3D 打印相遇。
打印在 0.2 毫米层上，带有支撑（仅球需要）。确保使用足够的扇形，以便球底部的悬垂部分变得光滑。如果底部不是完美的圆形，您可能需要拿一些砂纸将底部磨圆。球的外部需要光滑且完美的球形，以便它在外壳内自由转动。
组装
必须将半球正确插入外壳中才能使拼图工作。将半球插入，使鞍座高侧指向外壳的开口侧，然后旋转 90 度，使鞍座低点现在朝向外壳的开口侧。这是默认的解锁位置，也是立方体可以合在一起或分开的唯一位置。将两个拼图块滑动在一起，使它们相位差 90 度。任何球的旋转都会锁定拼图，因此在移动它之前要仔细查看。您可以通过仔细查看球上的层线来判断它的位置。移动球后，您必须将其放回完全相同的位置（或旋转 180 度）才能打开拼图。
在 Shapeways 上获取
如果您想拥有这些拼图，但还没有 3D 打印机或想要用金属制成的，我可以在 Shapeways 上以我的成本价提供
https://www.shapeways.com/product/LAL3MW5A6/ball-lock-puzzle?optionId=58544418
。请注意，shapeways 模型已修改以满足其最小壁厚要求，因此看起来有点不同，但使用相同的理念。如果您从shapeways购买，则需要订购两个，因为它只是拼图的一半。从好的方面来说，您可以获得每面都有自己颜色的产品。家庭打印版本实际上接缝更紧密，但塑料材质可以强行打开。
打印设置
打印机：
复印机4
木筏：
无所谓
支持：
是
设计师
ricswika3D 模型描述
这是一个有趣的小谜题，我敢肯定你以前从未见过，因为我刚刚发明了它。我一直称它为 z=xy 谜题；请继续阅读以...了解原因。这是我的两片立方体拼图的更复杂版本，但现在包括一个魔法球锁。它既是谜题，又是魔术，还是数学课。使其发挥作用的理论来自纯数学。一旦立方体通过旋转球关闭并锁定，立方体就会被看不见的数学力保持闭合。通常，球体不会保留在半球形腔中，但在这种情况下不会。这是怎么回事？你从两半立方体开始，每边都装着半个球。向你的目标，也就是观众展示立方体的内部，并指出内部表面都是光滑的，没有突出部分将立方体固定在一起。将立方体的两半完全滑动在一起以形成一个实心立方体，然后再次分开，以证明立方体可以自由打开和关闭。现在关闭立方体并将其交给观众，并指示将其拉开。他们做不到。
秘密
有两个秘密，1) 在将立方体递给观众时，秘密地从立方体的背面旋转球：这样立方体就会锁住，2) 隐形地将立方体本身从您打开时握住它的位置弹开 180 度。将 1) 和 2) 结合成一个动作，然后递给观众。毫无戒心的观众会像您一样尝试拉开立方体，但无法做到，因为在旋转后，他们会将碎片拉紧，而不是打开。如果他们弄清楚了这一点，立方体仍然不会打开，因为球锁会将其关闭，除非他们将球旋转到两个轴上的正确方向并拉动正确的立方体面。
工作原理
有两个事实使其起作用。1) 球被对称地一分为二，但以一种特殊的方式（z=xy），只允许两半在一个轴上精确分离。 2) 从极点看，半球的轮廓是非圆形的，与直觉相反，因此在观众的脑海中产生了一个悖论。除非以正确的方向旋转，否则每个半球都会锁定在立方体另一侧的插槽中。这两个事实的结合意味着，只有当球分离轴与立方体分离轴对齐时，立方体才会打开，并且球会以一个方向旋转，从另一侧的插槽中释放出来。
z=xy 拼图
你们中的一些人可能已经注意到，将球体一分为二的酷炫马鞍形表面是一个双曲抛物面，z=xy。这是您在学校学到的东西的一个很棒的实际应用。谁知道呢？应用数学与 3D 打印相遇。
3D模型打印参数
我在一个文件中提供了完整的拼图，因此如果您要使用一种颜色打印，请使用该文件。我还在单独的文件中提供了...各个部分，因此您可以轻松地用不同的颜色打印每个部分。更新：应 raver1975 的要求，我添加了另一个带有空心的球版本，因此您可以在里面隐藏一些东西。打印在 0.2 毫米层上，带有支撑（仅球需要）。确保使用足够的扇形，以便球底部的悬垂部分变得光滑。如果底部不是完美的圆形，您可能需要拿一些砂纸将底部磨圆。球的外部需要光滑且完美的球形，以便它在外壳内自由转动。
组装
必须将半球正确插入外壳中才能使拼图工作。将半球插入，使鞍座高侧指向外壳的开口侧，然后旋转 90 度，使鞍座低点现在朝向外壳的开口侧。这是默认的解锁位置，也是立方体可以合在一起或分开的唯一位置。将两个拼图块滑动在一起，使它们相位差 90 度。任何球的旋转都会锁定拼图，因此在移动它之前要仔细查看。您可以通过仔细查看球上的层线来判断它的位置。移动球后，您必须将其放回完全相同的位置（或旋转 180 度）才能打开拼图。
在 Shapeways 上获取
如果您想拥有这些拼图，但还没有 3D 打印机或想要用金属制成的，我可以在 Shapeways 上以我的成本价提供
https://www.shapeways.com/product/LAL3MW5A6/ball-lock-puzzle?optionId=58544418
。请注意，shapeways 模型已修改以满足其最小壁厚要求，因此看起来有点不同，但使用相同的理念。如果您从shapeways购买，则需要订购两个，因为它只是拼图的一半。从好的方面来说，您可以获得每面都有自己颜色的产品。家庭打印版本实际上接缝更紧密，但塑料材质可以强行打开。
打印设置
打印机：
复印机4
木筏：
无所谓
支持：
是
