Na Fig. 21-32, as partículas 2 e 4 , de carga , são mantidas fixas no eixo , nas posições e . As partículas 1 e 3 , de carga , podem ser deslocadas ao longo do eixo . A partícula 5 , de carga , é mantida fixa na origem. Inicialmente, a partícula I se encontra no ponto e a partícula 3 no ponto . (a) Para que ponto do eixo a partícula 1 deve ser deslocada para que a força eletrostática total a que a partícula está submetida sofra uma rotação de no sentido anti-horário? (b) Com a partícula 1 mantida fixa na nova posição, para que ponto do eixo a partícula 3 deve ser deslocada para que volte à direção original?

E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!

(a) Na configuração inicial, de alta simetria, a força a que a partícula central (partícula 5) está submetida aponta no sentido negativo do eixo e tem módulo , na qual é a força exercida por uma das partículas sobre a outra a uma distância , já que as forças exercidas pelas partículas 1 e 3 se cancelam e a força exercida "para baixo" pela partícula 4 é 4 vezes maior que a força exercida "para cima" pela partícula 2. Esta força não muda quando a partícula 1 é deslocada, fazendo com que passe a existir também uma força paralela ao eixo . Como a força a que partícula estava submetida inicialmente era paralela ao eixo , o fato de sofrer uma rotação de significa que, quando a partícula 1 se encontra na nova posição,

o que nos dá . Como a partícula 3 exerce uma força "para a esquerda" de módulo sobre a partícula 5 e a partícula 1 exerce uma força "para a direita" de módulo , temos:

Como a força eletrostática varia inversamente com a distância, temos:

na qual é a distância entre a partícula 1 e a partícula 5. Assim, a nova coordenada da partícula 1 deve ser .