В формулах потенциальной энергии используется отрицательная величина, потому что это связано с выбором точки отсчёта. 12
Например, для потенциальной энергии гравитационного поля удобно принять за точку отсчёта бесконечность, где сила, действующая от одного тела на другое, обращается в ноль. 12 Если в бесконечности взаимодействие нулевое, но с приближением энергия становится больше по модулю, то потенциальной энергии присваивают отрицательную величину. 2
Также знак «минус» в формулах потенциальной энергии связан с тем, что изменение потенциальной энергии и работа консервативных сил имеют противоположные знаки. 5
Например, при падении мяча его высота над поверхностью Земли уменьшается, а значит, уменьшается потенциальная энергия, но при этом сила тяжести совершает положительную работу. 5 При растяжении пружины, её потенциальная энергия увеличивается, но сила упругости совершает отрицательную работу, поскольку препятствует растяжению. 5