Question

В процессе совершения мертвой петли, летчику приспичило попить и он решил налить воды в стакан. С каким ускорением относительно самолета движутся частички жидкости в верхней точке мертвой петли, если в этот момент скорость самолета равна V=360 км/ч а радиус кривизны R=200 м? Тангенсальная составляющая ускорения в момент прохождения верхней точки отсутствует.
Решить подробно!

Answer 1

в момент прохождения верхней точки мертвой петли абсолютное ускорение самолета равно a=v^2/R=100^2/200=50 м/с^2=5g и направлено вниз (к центру земли)
выливаемые из бутылки частички жидкости двигаются в поле силы тяжести с ускорением g.  значит относительно самолета эти же частички жидкости движутся с относительным ускорением g - 5g = -4g и направлено оно вверх относительно земли.

т.е относительно земли вода падает вниз, но относительно самолета она летит вверх
 
учитывая что в верхней точке мертвой петли летчик (как и весь самолет) перевернут  (и испытывает 4-кратные перегрузки) то он спокойно наливает жидкость в стаканчик, которая стремится "упасть" к полу кабины самолета

для наблюдателя на земле будет странным то что жидкость наливается в перевернутый стаканчик

пояснить это можно тем, что от падающей жидкости удаляется бутылка с ускорением 5g и стаканчик догоняет эту жидкость с ускорением большим чем g, а именно  5g

для тех кто выдержал, дочитал до конца и не отметил нарушением за "неверные расчеты" напоминаю что 360 км в час = 100 м в сек. (бонус за терпение) 

Answer 2

относительно самолета частички жидкости движутся с относительным ускорением g - 5g = -4g =-40 м/с^2 и направлено оно вверх относительно земли