Quatro carga pontuais Q1 = 1nC, Q2 = -1nC, Q3 = -1nC e Q4 = 1nC, estão localizadas respectivamente em (1, 1, 0), (-1, 1, 0), (1, -1, 0) e (-1, -1, ...

a) Para calcular a força resultante sobre uma carga de 11pC, localizada na origem, é necessário calcular a força elétrica que cada carga pontual exerce sobre ela e, em seguida, somar essas forças vetorialmente. Utilizando a Lei de Coulomb, temos: F1 = k * (Q1 * q) / r1^2 F2 = k * (Q2 * q) / r2^2 F3 = k * (Q3 * q) / r3^2 F4 = k * (Q4 * q) / r4^2 Onde: k = constante eletrostática = 9 x 10^9 N.m^2/C^2 Q1, Q2, Q3 e Q4 = cargas pontuais em Coulombs q = carga da partícula de teste em Coulombs r1, r2, r3 e r4 = distâncias entre as cargas pontuais e a partícula de teste em metros Substituindo os valores, temos: F1 = 9 x 10^9 * (1 x 10^-9 * 11 x 10^-12) / 1^2 = 99 N F2 = 9 x 10^9 * (-1 x 10^-9 * 11 x 10^-12) / 1^2 = -99 N F3 = 9 x 10^9 * (-1 x 10^-9 * 11 x 10^-12) / 1^2 = -99 N F4 = 9 x 10^9 * (1 x 10^-9 * 11 x 10^-12) / 1^2 = 99 N A força resultante é a soma vetorial dessas forças: FR = F1 + F2 + F3 + F4 = 0 N Portanto, a força resultante sobre a carga de 11pC, localizada na origem, é nula. b) Para calcular a força sobre Q1 devido a Q2, podemos utilizar a Lei de Coulomb novamente: F12 = k * (Q1 * Q2) / r12^2 Onde: r12 = distância entre Q1 e Q2 em metros Substituindo os valores, temos: F12 = 9 x 10^9 * (1 x 10^-9 * (-1 x 10^-9)) / 2^2 = -2.25 x 10^-3 N Portanto, a força sobre Q1 devido a Q2 é de -2.25 x 10^-3 N. c) Para calcular a força sobre Q1 devido a Q3, podemos utilizar a Lei de Coulomb novamente: F13 = k * (Q1 * Q3) / r13^2 Onde: r13 = distância entre Q1 e Q3 em metros Substituindo os valores, temos: F13 = 9 x 10^9 * (1 x 10^-9 * (-1 x 10^-9)) / 2^2 = -2.25 x 10^-3 N Portanto, a força sobre Q1 devido a Q3 é de -2.25 x 10^-3 N. d) Para calcular a força resultante sobre Q1 devido a Q2 e Q3, podemos somar vetorialmente as forças F12 e F13: FR1 = F12 + F13 = -4.5 x 10^-3 N Para calcular a força resultante sobre Q1 devido a Q2, Q3 e Q4, podemos utilizar a Lei de Coulomb novamente: F14 = k * (Q1 * Q4) / r14^2 F24 = k * (Q2 * Q4) / r24^2 F34 = k * (Q3 * Q4) / r34^2 Onde: r14, r24 e r34 = distâncias entre as cargas pontuais em metros Substituindo os valores, temos: F14 = 9 x 10^9 * (1 x 10^-9 * 1 x 10^-9) / 2^2 = 2.25 x 10^-3 N F24 = 9 x 10^9 * (-1 x 10^-9 * 1 x 10^-9) / 2^2 = -2.25 x 10^-3 N F34 = 9 x 10^9 * (-1 x 10^-9 * 1 x 10^-9) / 2^2 = -2.25 x 10^-3 N A força resultante é a soma vetorial dessas forças: FR2 = F14 + F24 + F34 = -2.25 x 10^-3 N Portanto, a força resultante sobre Q1 devido a Q2, Q3 e Q4 é de -2.25 x 10^-3 N.