A Fig. 21-31 mostra um sistema de quatro partículas carregadas,com e . A carga da partícula 2 é ; a carga das partículas e é . (a) Qual deve ser a distância entre a origem e a partícula para que a força que age sobre a partícula seja nula? (b) Se as partículas e são aproximadas do eixo mantendo-se simétricas em relação a esse eixo, o valor da distância é maior, menor ou igual ao do item (a)?

Agora que sabemos todas as distâncias entre as cargas, o que fazemos?

Lembramos da Lei de Coulomb, certo?

Onde e são as cargas, a distância e é a constante elétrica que vale

Agora vamos calcular as forças eletrostáticas que atuam na carga 1?

O problema nos disse que a força resultante que age sobre a partícula é nula na direção x, ok?

Substituindo as forças na direção usando a trigonometria:

Substituindo:

Vamos colocar nossos dados?

Vamos tirar a raiz dos dois lados, ok?

Finalizamos a letra (a), mas ainda tem a (b) !!

Bom galerinha, na letra (b) nós temos uma teoria bem legal !!

Quando as cargas 3 e 4 se aproximam do eixo x o ângulo diminui, e o que acontece com o cosseno ?

Aumenta, né? Se o cosseno aumenta, as componentes das forças na direção x, e também aumentam, certo?

Para compensar este aumento nas forças eletrostáticas de 3 e 4, a força eletrostática de 2 também deve aumentar para manter a força resultante nula!!

Se lembrarmos da Lei de Coulomb, para aumentar a força eletrostática nós devemos diminuir a distância entre elas, certo?

Então a distância deve diminuir !! Ou seja, o valor de deve ser menor do que o valor que encontramos na letra (a)!!

Gostaram ?!