Total Force on a Point Charge in the Presence of Four Equal Point Charges

Dalam masalah ini, kita akan mencari total gaya yang bekerja pada suatu muatan titik yang ditempatkan pada sumbu x dalam kehadiran empat muatan titik yang sama pada sudut-sudut sebuah persegi. Persegi tersebut terletak pada bidang $yz$ dengan salah satu sudutnya berada di titik asal dan sisinya sejajar dengan sumbu positif. Untuk memulai, mari kita beri label muatan titik pada sudut-sudut persegi sebagai $q'$. Kita juga diberikan informasi bahwa muatan titik yang ingin kita cari gayanya adalah $q$ dan terletak pada sumbu x pada jarak $b$ dari titik asal. Dalam masalah ini, kita akan menggunakan hukum Coulomb untuk menghitung gaya antara dua muatan titik. Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya antara dua muatan titik sebanding dengan perkalian muatan kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara mereka. Dalam kasus ini, kita memiliki empat muatan titik yang sama pada sudut-sudut persegi. Oleh karena itu, gaya yang bekerja pada muatan titik $q$ akan berasal dari empat muatan titik tersebut. Kita dapat menghitung gaya yang bekerja pada muatan titik $q$ oleh masing-masing muatan titik pada sudut-sudut persegi dan menjumlahkannya. Misalkan $F_1$, $F_2$, $F_3$, dan $F_4$ masing-masing merupakan gaya yang bekerja pada muatan titik $q$ oleh muatan titik pada sudut-sudut persegi. Kita dapat menghitung gaya ini menggunakan hukum Coulomb dan prinsip superposisi. Setelah kita menghitung gaya-gaya ini, kita dapat menjumlahkannya untuk mendapatkan total gaya yang bekerja pada muatan titik $q$. Total gaya ini akan memberikan kita informasi tentang arah dan besar gaya yang bekerja pada muatan titik $q$ dalam kehadiran empat muatan titik pada sudut-sudut persegi. Dengan menggunakan metode ini, kita dapat menemukan total gaya yang bekerja pada muatan titik $q$ dalam kehadiran empat muatan titik pada sudut-sudut persegi.