ITA 2024 (2ª fase) — Questão 8

Quatro cargas idênticas de valor $q_1$ estão dispostas nos vértices de um quadrado de lado $2a$ e quatro cargas $q_2$ estão posicionadas nos pontos médios das arestas, conforme mostra a figura.

Considerando que o sistema esteja no vácuo, faça o que se pede nos itens a seguir.

a) Obtenha a energia potencial deste sistema de cargas em termos da permissividade elétrica no vácuo $\epsilon_0$, $q_1$, $q_2$ e $a$.

b) Sabendo que as cargas $q_2$ estão fixas, determine qual deve ser a razão $q_1/q_2$ para que o sistema permaneça em equilíbrio estático.