Quando cargas puntiformes com módulo de são posicionadas nos vértices de um quadrado com de lado. Determine a energia potencial eletrostática se (a) todas as cargas forem positivas, (b) três das cargas forem positivas e uma for negativa e (c) duas das cargas forem positivas e duas negativas.
Passo 1
E aí tudo belezinha? Essa questão parece um pouco complicada, mas não é!
Vamos analisar ela e fazer passo a passo. Tranquilo?! Bora lá...
A energia potencial eletrostática deste sistema de quatro cargas puntiformes é o trabalho necessário para trazer as cargas de uma separação infinita para as posições finais mostradas no diagrama.

Na parte (c), dependendo da configuração das cargas positivas e negativas, duas energias são possíveis.
Passo 2
Vamos começar expressando o trabalho necessário para montar este sistema de cargas:
Calma, não se assuste! rsrs
Vamos colocar esse em evidência:
Podemos encontre as distâncias , , , , e , observando o diagrama anterior.
e
Pronto, agora é só brincar com os dados hehehe.
Passo 3
(a) Avalie para :
Passo 4
(b) Avaliando para e :
Passo 5
(c) Temos que e :
Temos também, e :

Resposta
(a)
(b)
(c) e