Le potentiel U est tel que \mathbf{F}=-\mathbf{grad}\, U. Dans le repère polaire on a:

\mathbf{F}=-\mathbf{grad} U = -{ \frac{\partial U }{\partial r} \choose r\frac{\partial U}{\partial \theta} },

On voit alors facilement que U=-\frac{m\mu}{r}, en considérant que le potentiel est nul à l'infini. L'énergie potentielle est donc: E_p=U=-\frac{m\mu}{r} (on rappelle que la masse de P est égale à 1).