Bài tập thế năng điện

[n3ogard]

Mọi người xem giúp em bài này với
http://ly.hoctainha.vn/Thu-Vien/Bai-Tap/362/bai-362
Cách giải này cũng là cách giải trong sách bồi dưỡng của NXBGD nên chắc là không sai.
Nhưng em thắc mắc là nếu áp dụng định luật bảo toàn năng lượng cho hệ điện tích, nghĩa là
3kq^2/a = 3mv^2/2 + 3kq^2/r thì không đáp số của v không phải là hệ số 2 mà là căn 2.
Em có đọc một số tài liệu về thế năng tương tác, thế năng tĩnh điện và cả năng lượng điện trường riêng, nhưng đến giờ vẫn không phân biệt được để giải bài tập, các thầy giải thích giùm em với ạ.
Em cảm ơn ạ

[mrbap_97]

Theo anh cách giải của đường link (theo em nói là của sách) là sai. Áp dụng công thức thế năng của hệ điện tích là đúng.
Nguyên nhân sai chính là do cách thành lập nên hệ điện tích trên. Nếu theo cách giải trong link thì vận tốc của 1 hạt có thể bằng như vậy trong 2 trường hợp:
- Thứ nhất là cả 3 hạt cùng chuyển động.
- Thứ hai là giữ hai điện tích cố định để hạt còn lại chuyển động.
Cả hai trường hợp này đều cho ra một kết quả giá trị vận tốc.
Sự thành lập nên một hệ điện tích theo anh là khá phức tạp và a cũng chưa thể giải thích một cách chính xác bài toán này. Trên thực tế đã xuất hiện nhiều nghịch lý như nghịch lý tĩnh điện,  nghịch lý về năng lượng của tụ,...( được đề cập trong Các vấn đề vật lý THPT của thầy Phạm Văn Thiều). Nếu xét riêng điện tích như trên để tính thế năng thì nó có gì đó không chặt chẽ. Thứ nhất là xảy ra nhiều trường hợp khác nhau nhưng lại cho cùng kết quả, thứ hai là đã bỏ qua động năng của các điện tích còn lại. Cái mà ta gọi là thế năng thực ra không thể xét theo một vật được. Thế năng có thực ra chính là sự tương tác qua lại của hai hay nhiều vật thể khác.
Ví dụ bài toán sau: Một vật ở độ cao h được thả rơi tự do, tính vận tốc của vật khi chạm đất. Bình thường ta chỉ nói thế năng của quyển sách là gì gì đó, nhưng bản chất phải là, thế năng của hệ quyển sách- trái đất. Rõ ràng ở bài toán 3 điện tích, sự tương tác giữa các vật thế đã có sự thay đổi rồi, nên không thể xét riêng một vật được.
Cách giải dùng hệ điện tích như em là đúng. Bởi vì nó đảm bảo không có sự mất mát năng lượng cũng như cách thức hình thành hệ điện tích.

[Nguyễn Văn Thành Lợi]

Mỗi điện tích đều có xung quanh nó một trường điện từ, trường này lan truyền dưới dạng sóng điện từ. Năng lượng của điện tích lúc này được định xứ ở đó, là năng lượng điện trường. Khi ta thiết lập nên một hệ điện tích, ta đã thực hiện công để đưa điện tích này vào trong điện trường của điện tích kia, làm xuất hiện thế năng tương tác giữa chúng. Ta có thể kiểm chứng điều này bằng đn: Thế năng của một điện tích trong điện trường có trị số bằng công dịch chuyển điện tích đó ra xa vô cùng