Khi kéo quả cầu lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn $x_{o}=2cm$ ta đã cung cấp cho quả cầu một thế năng đàn hồi $W_{o}=\frac{1}{2}kx_{o}^2$.
Tại vị trí có độ lệch $x$, vật vừa có động năng, vừa có thế năng, cơ năng của vật:
$W=\frac{1}{2}mv^2+\frac{1}{2}kx^2$
a) Theo định luật bảo toàn cơ năng: $W=W_{o} \leftrightarrow \frac{1}{2}mv^2+\frac{1}{2}kx^2=\frac{1}{2}kx_{o}^2$.
$\rightarrow $ Vận tốc của vật $v=\sqrt{\frac{k}{m}(x_{o}^2-x^2)}$.
b) Vận tốc của vật đạt cực đại khi $x=0$ tức là lhi vật đi qua vị trí cân bằng:
$v_{max}=\sqrt{\frac{k}{m}x_{o}^2}=\sqrt{\frac{40}{0,4}.0,02^2}=0,2m/s$.