Uzasadnienie: 

Naszym zadaniem jest określenie, czy ładunek w opisywanym położeniu może pozostać w spoczynku. Skorzystajmy z prawa Coulomba.

PRAWO COULOMBA Korzystając, z prawa Coulomba wiemy, że wartość siły oddziaływania pomiędzy naładowanymi elektrycznie ciałami możemy obliczyć za pomocą wzoru: $F_{\text{C}}=k\cdot \frac{\left|q_1{q}_2\right|}{r^2}$   gdzie: $F_{\text{C}}$ - wartość siły oddziaływania elektrostatycznego, $k$ - stała elektryczna, $q_1$, $q_2$ - wartości ładunków elektrycznych, $r$ - odległość między ładunkami.

Zapiszmy wartość siły oddziaływania ładunku $q$ z ładunkiem $+Q$, przyjmijmy działkę na osi równą $x$:

$F_{C1}=\frac{k\left|qQ\right|}{x^2}$    

gdzie:

$F_{C1}$ - wartość siły oddziaływania ładunku $q$ z ładunkiem $+Q$,

$k$ - stała elektryczna,

$q$, $Q$- wartości ładunków elektrycznych,

$x$ - odległość między ładunkami.

$F_{C1}=\frac{kqQ}{x^2}$    

Zapiszmy wartość siły oddziaływania ładunku $q$ z ładunkiem $+3Q$:

$F_{C2}=\frac{k\left|q\cdot 3Q\right|}{{\left(3x\right)}^2}$    

gdzie:

$F_{C2}$ - wartość siły oddziaływania ładunku $q$ z ładunkiem $+3Q$.

$F_{C2}=\frac{3kqQ}{9x^2}$    

$F_{C2}=\frac{kqQ}{3x^2}$    

Wyznaczmy stosunek tych sił, aby wyznaczyć, która z tych sił jest większa. Stosunek tych sił wynosi:

$\frac{F_{C2}}{F_{C2}}=\frac{\frac{\cancel{kqQ}}{3\cancel{x^2}}}{\frac{\cancel{kqQ}}{\cancel{x^2}}}$  

$\frac{F_{C2}}{F_{C2}}=\frac{1}{3}|\cdot F_{C2}$

$F_{C2}=\frac{1}{3}{F}_{C1}$  

Siła $F_{C2}$ jest większa od siły $F_{C1}$, zatem siły działające na ładunek $q$ nie równoważą się. Zgodnie z II zasadą dynamiki Newtona ładunek nie pozostanie w spoczynku.

 Odpowiedź:  

Widzimy, że siła oddziaływania między ładunkami $+Q$ i $+q$ jest $3$ razy większa niż siła między ładunkami $+3Q$ i $+q$. To znaczy, że ładunek $+q$ nie może pozostawać w spoczynku w takim położeniu.