В случае, когда маятник расположен горизонтально, у меня не возникает вопросов по поводу формулы потенциальной энергии, но когда он расположен вертикально, я не могу понять почему мы не учитываем потенциальную энергию, обусловленную полем тяготения земли. С одной стороны мы совершаем работу с помощью силы упругости, но с другой - работа совершается против силы тяжести и вот я не совсем понимаю, почему мы не учитываем силу тяжести.
Никто не мешает явно записать энергию в поле тяжести. Просто при рассмотрении относительно положении равновесия этот член сокращается. Примерно так:
Первые два слагаемых постоянны и на движение не вляиют.
А вообще для подобных вопросов есть специальный раздел
"Помогите решить / разобраться".