F12 = F14 sono forze attrattive; Q1 viene attratta da Q2 e Q4;
F12 = K * Q1 Q2 / 0,40^2;
F12 = 9 * 10^9 * 2,0 * 10^-9 * 5,0 * 10^-9 / 0,40^2 ;
F12 = 5,625 * 10^-7 N; (da Q1 verso Q2, verso destra);
F14 = 5,625 * 10^-7 N; (da Q1 verso Q4, verso il basso);
Sommiamo con Pitagora i vettori forza F12 ed F14;
F somma = radice[5,625 * 10^-7)^2 * 2] = (5,625 * 10^-7) * radice(2),
F somma = 7,95 * 10^-7 N; lungo la diagonale.
Distanza di Q1 da Q3; d = 0,40 * radice(2) metri, ( è la diagonale del quadrato).
Q3 attrae Q1, la forza è lungo la diagonale.
F13 = 9 * 10^9 * 2,0 * 10^-9 * 3,0 * 10^-9 / [0,40 * radice(2) ]^2 ;
F13 = 1,69 * 10^-7 N, (da Q1 verso Q3).
F risultante = F somma + F13 = 7,95 * 10^-7 + 1,69 * 10^-7 = 9,6 * 10^-7 N; (nel vuoto).
In acetone ( εr = 21), la forza diminuisce di 21 volte e diventa:
F' = Frisultante / εr = 9,6 * 10^-7 / 21 = 4,6 * 10^-8 N.
Sulla carica negativa nel centro si sommano F1 ed F3. Le altre due forze sono uguali e contrarie, si annullano.
Distanza = metà diagonale.
d = 0,40 * radice(2) / 2 = 0,20 * radice(2) m.
Q e Q1 sono negative, la forza è repulsiva.
F1 = 9 * 10^9 * 3,0 * 10^-9 * 2,0 * 10^-9 / [0,20 * radice(2) ]^2 ;
F1 = 6,75 * 10^-7 N; diretta da Q verso Q3, perché Q1 respinge Q.
F3 = 9 * 10^9 * 3,0 * 10^-9 * 3,0 * 10^-9 / [0,20 * radice(2) ]^2 ;
F3 = 10,125 * 10^-7 N, verso + Q3 che attrae - Q ;
F ris = F1 + F3 = (6,75 + 10,125) * 10^-7 = 16,9 * 10^-7 N = 1,7 * 10^-6 N.
Che fatica. Ti saluto! @mariapaola
