Ở vị trí ban đầu lò xo bị kéo dãn một đoạn nên cơ năng hệ:
\(W_0=\dfrac{1}{2}k\cdot\left(\Delta l\right)^2\)
Tại vị trí cân bằng lò xo không biến dạng nên cơ năng hệ:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2\)
Bảo toàn cơ năng cho chuyển động của hệ:
\(W=W_0=\dfrac{1}{2}k\cdot\left(\Delta l\right)^2=\dfrac{1}{2}\cdot100\cdot\left(0,1\right)^2=0,5J\)
Hệ vật “Quả cầu – Lò xo – Trái Đất” là hệ cô lập, do không chịu tác dụng các ngoại lực (lực ma sát, lực cản), chỉ có các nội lực tương tác (trọng lực, phản lực, lực đàn hồi), nên cơ năng của hệ vật bảo toàn.
Chọn vị trí cân bằng của hệ vật làm gốc tính thế năng đàn hồi, chiều lò xo bị kéo dãn là chiều dương.
– Tại vị trí ban đầu : quả cầu có vận tốc v0 = 0 và lò xo bị kéo dãn một đoạn Δl0> 0 cm, nên cơ năng của hệ vật:
\({{\rm{W}}_0} = {{k{{\left( {\Delta {l_0}} \right)}^2}} \over 2}\)
– Tại vị trí cân bằng: quả cầu có vận tốc v ≠ 0 và lò xo không bị biến dạng (Δ= 0), nên cơ năng của hệ vật :
liệu có đúng
