Потенційною енергією може володіти не тільки система взаємодіючих тіл, але і окремо взяте пружно деформоване тіло (наприклад, стиснута пружина, розтягнутий стрижень і т.п.). В цьому випадку потенційна енергія залежить від взаємного розташування окремих частин тіла (наприклад, від відстані між сусідніми витками пружини).
Визначимо роботу, яку необхідно затратити для розтягування (або стискування) пружини на величину «x» (рис.3.8). Будемо вважати, що пружина підкоряється закону Гука, тобто пружна сила пропорційна деформації. Будемо проводити розтягнення пружини дуже повільно, щоб силу. з якої ми діємо на пружину, можна було весь час вважати рівною за величиною пружною силі. Далі будемо вважати, що сила діє в напрямку переміщення, тобто .
Виходячи з попереднього, можна записати Fвнешн. = -Fупр. = Kx, де x - подовження пружини, k - коефіцієнт жорсткості пружини, а відповідно до закону Гука напрямок пружною сили і переміщення протилежні (сили пружності обумовлені взаємодією між частинками (молекулами і атомами) і мають, в кінцевому рахунку, електричну природу).
Нехай під дією сили пружина розтягнулася на dx. тоді dA = F · dx = k · x · dx.
Ця робота йде на збільшення потенційної енергії пружини. У припущенні, що потенційна енергія недеформованою пружини дорівнює «0» (U1 = 0) отримуємо
- потенційна енергія пружної деформації пружини.