В этот вечер Ваня, как и всегда, лёг спать рано. В доме Кулибиных был строгий порядок. Спать ложились рано. Свечи жечь не разрешалось.
Но спать Ваня не мог. Рядом с ним тикали загадочные часы. Они словно дразнили Ваню:
«Тик-так, тик-так, а что у нас внутри – ты не знаешь».
Когда кукушка в часах прокуковала двенадцать раз, Ваня встал, завесил одеялом окно и зажег свечу.
Он должен раскрыть тайну часового механизма!
По циферблату двигались стрелки, внизу висели на шнурках две гири, сделанные в виде еловых шишек, и качался маятник. Остальные части рассмотреть нельзя было. Они были закрыты футляром.
Ваня осторожно снял футляр.
Он увидел дубовые зубчатые колесики разных размеров. Барабаны. Пружинки. Прямые и изогнутые рычажки.
Всё это напоминало то, что он видел на колокольне.
Ваня стал внимательно рассматривать механизм.
Самое главное, – нужно было понять, как происходит движение в часах и какую работу выполняет каждая часть в отдельности.
Очевидно, вся жизнь часов начиналась с завода. Как только завод кончался, часы останавливались.
Но что же происходит при заводе?
Ваня вставил заводной ключ и начал его осторожно поворачивать. При этом стал поворачиваться небольшой барабан. На барабан, по мере вращения, наматывался шнурок, на котором висела гиря.
Гиря поднялась вверх. Часы были заведены.
Теперь гиря, под влиянием своего веса, начала медленно опускаться и сама вращать барабан, но в обратном направлении. Вместе с барабаном стало вращаться сидящее с ним на одной оси зубчатое колесо. Своими зубьями оно зацеплялось за зубья другого колеса и приводило его в движение. Вместе со вторым зубчатым колесом вращалось сидящее с ним на одной оси третье колесо и так далее. Всего Ваня насчитал шесть больших и малых колес. Последнее имело косо вырезанные зубья. Все эти колеса двигались силой веса гири.
Но почему же гиря опускается так медленно, словно её что-то задерживает?
Ваня еще раз внимательно осмотрел механизм. Он увидел над последним колесом качающееся коромысло. Оно было соединено с маятником. Когда маятник качался направо, левая часть коромысла входила между зубьями колеса и на мгновение его останавливала. В следующий момент маятник отходил влево – правая часть коромысла входила между зубьями колеса. Удар колеса по коромыслу и создавал особый звук в часах: «тик-так, тик– так».
Значит, маятник не давал гире быстро опуститься и колесикам моментально раскрутиться, а заставлял их идти медленно и равномерно.
В свою очередь, при ударе колесика о коромысло маятник получал толчок для дальнейшего движения.
Ваня отсоединил маятник и коромысло от часового механизма. Гиря стала быстро опускаться вниз, колесики завертелись с большой скоростью. Скоро шнурок размотался на всю длину – и часы остановились.
Часовой механизм не мог работать без маятника.
Ваня завел часы, поставил маятник на место и качнул его. Завертелись колесики. Часы пошли.
Но для чего же служит вторая гиря? Она как будто бы совсем неподвижна. Чтобы убедиться в этом, Ваня сделал карандашом на стене отметку положения гири. Гиря действительно висела неподвижно. Ваня стал опять рассматривать часовой механизм.
Оказывается, шнурок этой гири был тоже намотан на барабан, который соединялся с рядом других колес. Но все они так же, как и гиря, были неподвижны.
Ваня недоумевал.
В это время минутная стрелка подошла к двенадцати. И вдруг повернулся какой-то рычажок. В тот же миг все колесики пришли в движение. Вслед за тем молоточек, сидящий на длинной ручке, ударил с размаху по спирально завитой пружине. Раздался мелодичный звук. Часы начали бить. И после каждого удара куковала кукушка.
Но вот пробил последний удар. Снова повернулся рычажок. Колесики остановились. Ваня посмотрел на гирю. Он увидел, что она немного опустилась вниз. Значит, эта гиря принадлежит к механизму боя. Она своей тяжестью приводит в движение колесики механизма боя. Это происходит только в тот момент, когда на циферблате стрелки часов показывают время бить. Тогда задерживающий рычаг отпускается и гиря получает возможность вращать колесики механизма боя. Во всё же остальное время механизм боя не работает.
Теперь оставалось узнать, как устроена кукушка.
Ваня заметил сзади кукушки мехи. Их было два. Это были, примерно такие же мехи, какие Ваня видел в кузнице. Он сам раздувал ими горн. Только тут мехи были совсем крошечные. Через систему рычагов они соединялись с механизмом боя.
Чтобы увидеть, как работают мехи, Ваня заставил часы снова бить. Теперь он заметил, что каждый раз после удара молоточка мехи растягивались – сначала один, потом другой. В мехи входил воздух. Потом мехи сжимались. Воздух выходил и при этом производил звук, похожий на крик кукушки.
Постепенно всё становилось понятным.
