¿Qué le sucederá a un helicóptero controlado por radio cuando está suspendido dentro de un tren que circula a muy alta velocidad? ¿Qué factores deciden que un objeto es parte del sistema? ¿RC helicóptero seguiría siendo parte del tren del sistema? ¿Qué factor lo decide?

La excelente explicación de Robert Frost merece alguna nomenclatura oficial: El marco de referencia inercial.

Gigantes como Isaac Newton y Albert Einstein han reflexionado sobre este tipo de problema y, por lo tanto, vale la pena asimilarlo.

Aquí hay algunas notas sobre marcos de referencia inerciales de un curso de física en la Universidad de Colorado, tomando como ejemplo un caso sorprendentemente similar al suyo:

Imagine un vagón de tren (¡siempre es un tren!) Que se mueve en una vía recta con velocidad constante con respecto al suelo. El tren funciona sin problemas, por lo que no se nota que se está moviendo al sentir los golpes en la vía.

¿Esperarías que las leyes de Física sean diferentes dentro de este tren en comparación con los laboratorios aquí en la Escuela?

Ahora estás jugando al billar en el tren. Las bolas ruedan en línea recta sobre la mesa (suponiendo que no les pongas inglés). En otras palabras, la ley de inercia newtoniana habitual aún se mantiene. El marco en su conjunto no se está acelerando.

El vagón de tren en el que estás jugando al billar es un marco de referencia inercial .

Un marco de referencia inercial es aquel que no está acelerando.

Mientras estoy alineando mi tiro, el tren disminuye la velocidad y se acerca a la estación. No he tocado la bola blanca. ¿Qué hace?

¡Rueda al frente del tren! ¡Este marco ya no es inercial! (Es un marco acelerado).

Las leyes de la mecánica (F = ma) son las mismas en cualquier marco de referencia inercial. Esto se conoce como relatividad galileana.

Las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales. Esto se conoce como el Postulado de la relatividad de Einstein.

Algún día, cuando estés sentado en el asiento trasero y tu padre conduzca por una carretera recta a 60 millas por hora, mira hacia adelante y lanza un tenedor en el aire. No volverá a volar a tu cara a 60 millas por hora. Eso es porque usted, el automóvil y la horquilla iban todos a la misma velocidad en la misma dirección.

Si su padre maneja rápido en una carretera que gira constantemente hacia la izquierda, puede notar que la horquilla se mueve un poco hacia la derecha después de tirarla. Usted y el aire del automóvil se ven obligados a girar a la izquierda. El aire aplicará una fuerza en la misma dirección a la horquilla después de que la sueltes. Pero esa fuerza no es lo suficientemente fuerte como para girar el movimiento de la horquilla tan rápido como se gira.

Un primer curso de física generalmente explica vectores, velocidades, inercia, fuerzas y aceleraciones con suficiente detalle para que esto sea más fácil de entender. Pero hacer sus propios experimentos y observar sus propias experiencias ayuda.

ps, ya viste que la horquilla es el helicóptero controlado por radio, ¿verdad?

Hay respuestas mucho más detalladas allí, pero aquí hay una breve y simple.

Imagina, arrojas una bala dentro de un tren bala, frente a ti, y estás mirando hacia la dirección de los trenes.
En tu imaginación, ¿la bala te golpea en la cara a la velocidad del tren bala?

Por supuesto no. Ni siquiera en la imaginación.

Ahora esto le dirá que, sin fricción, el cuerpo continuará su velocidad en el pasado.
En nuestro experimento imaginativo, tu cara y la bala tenían la misma velocidad antes de ser lanzadas, y por lo tanto mantendrán una distancia relativa, excepto en la parte donde la estás lanzando.

Ahora el helicóptero, es un caso especial leve, en el sentido de que salta por sí solo.

Desde la perspectiva del pasajero dentro del tren en movimiento, si el tren está acelerando en cualquier dirección, entonces el helicóptero RC parece haber ganado repentinamente esa aceleración, y su curso debe corregirse para evitar chocar contra una pared.

Supongo que te refieres a estar flotando dentro del tren en lugar de estar suspendido, ya que eso implica una conexión física, como una cuerda.

El helicóptero se moverá en relación con el tren.
Explicación:
Solo imagina el caso. Un helicóptero se suspende libremente en el aire y permanece en el mismo lugar en un tren estacionario.
Ahora el tren comienza a moverse. Imagina lo que sucederá. Sentirá que el helicóptero se mueve en la dirección opuesta al tren.
Del mismo modo, imagine que un helicóptero está verticalmente por encima de un punto en la tierra. Pero debido a la rotación de la Tierra en 12 horas, habrá viajado desde la Tierra sin moverse.
Espero que responda a tu curiosidad.

Agregaré un poco sobre la parte de control de radio de su pregunta. Me imagino que no querías que eso fuera muy importante y que solo necesitaras cualquier objeto flotante en el aire. Sin embargo, si es R / C y el controlador no está en el tren en movimiento, es probable que tenga un problema de comunicación debido al desplazamiento Doppler de la señal de RF. Por supuesto, su rango de señal se convertirá en un problema rápidamente también.