(Unicamp 91) Cargas

Relembrando a primeira mensagem :

Considere o sistema de cargas na figura. As cargas + Q estão fixas e a carga - q pode mover-se somente sobre o eixo x.
Solta-se a carga - q, inicialmente em repouso, em x = a.
a) Em que ponto do eixo x a velocidade de - q é máxima?
b) Em que ponto(s) do eixo x a velocidade de - q é nula?

Spoiler:

Branda escreveu:Mestre, como eu sei que é um MHS e não que no ponto O as forças de atração entre as cargas fontes Q e a carga móvel -q se cancelam? Eu pensei que como tinham o mesmo módulo, mesma distância e sentidos opostos elas se cancelavam...

Estou com a mesma dúvida
Pensei que a velocidade seria mínima em x=0, já que as forças se cancelam...
Como eu saberia que é um MHS se as forças se cancelam em 0?
Tentei resolver a a) por geometria, fazendo semelhança de triângulos, sendo a força resultante máxima quando as outras forças das cargas positivas formarem um ângulo de 90º, o que deu x=d

Imaginem um pêndulo no ponto mais alto. Neste ponto a amplitude é máxima e a velocidade é nula. É o ponto onde o movimento do pêndulo muda de sentido.

Imaginem agora o pêndulo na posição mais baixa: Neste ponto a amplitude é nula e a velocidade é máxima.

E o que causa esta variação de velocidade? Só pode ser uma coisa: a força da gravidade (peso), que por sua vez causa a aceleração da gravidade (F = m.g).

E notem que esta força e aceleração estão sempre presentes, esteja o pêndulo descendo ou subindo.

Na presente questão é bastante similar: a única diferença é que a causa do movimento é a força elétrica de atração entre cada carga positiva Q e a carga negativa q

E notem: estas forças (e as acelerações correspondentes) continuam a existir sempre

As forças somente se cancelam quando a carga q está exatamente equidistante das duas cargas Q. Ela somente não para ai porque tem velocidade, portanto tem inércia: não pode parar de repente.

Em todos os demais pontos as forças não se cancelam, pois, são diferentes, já que as distâncias de q a cada Q são diferentes