Для начала найдем силу, действующую на один из зарядов со стороны трех остальных.

Расстояние между зарядами можно найти по теореме Пифагора в треугольнике со стороной 1 см:

(r = \sqrt{1^2 + 1^2} = \sqrt{2}) см.

Теперь найдем силу, действующую на один из зарядов:

[F = \frac{k \cdot q^2}{r^2} = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot (q^2)}{2} = 4.5 \cdot 10^9 \cdot q^2 ]

Теперь найдем энергию системы зарядов. Для этого нужно сложить потенциальные энергии пар зарядов и затем просуммировать их:

[U = \frac{1}{4\pi\epsilon0} \sum{1=1}^{4} \sum_{j=1, j\neq i}^{4} \frac{q_iqj}{r{ij}} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \left(\frac{2q^2}{r} + \frac{\sqrt{2}q^2}{2} + \frac{2q^2}{r}\right) = \frac{\sqrt{2}q^2}{4\pi\epsilon_0} \left(\frac{1}{2} + 2\right) = \frac{3\sqrt{2}q^2}{4\pi\epsilon_0}]

где ( \epsilon_0 = 8.85 \cdot 10^{-12} \, Кл^{-2}м^{-1}) - диэлектрическая проницаемость вакуума.

Таким образом, сила, действующая на один из зарядов со стороны трех остальных, равна (4.5 \cdot 10^9 \cdot q^2 ), а энергия системы зарядов равна (\frac{3\sqrt{2}q^2}{4\pi\epsilon_0}).