Para entender por que o passageiro não cai no ponto mais alto do loop da montanha-russa, precisamos analisar as forças envolvidas. No ponto mais alto do loop, o passageiro está sujeito à força da gravidade (peso) e à força centrípeta necessária para manter o movimento circular. A força centrípeta é fornecida pela combinação do peso do carrinho e do passageiro. A força centrípeta \( F_c \) é dada por: \[ F_c = \frac{m v^2}{R} \] onde \( m \) é a massa do conjunto (carrinho + passageiro), \( v \) é a velocidade no ponto mais alto e \( R \) é o raio do loop. A força peso \( F_p \) é: \[ F_p = m g \] onde \( g \) é a aceleração da gravidade. Para que o passageiro não caia, a força centrípeta deve ser igual ou menor que a força peso: \[ F_p \geq F_c \] Analisando as alternativas: a) O módulo do peso do conjunto (carrinho-passageiro) é maior que o módulo da força centrípeta. - Isso pode ser verdade, mas não é a única condição para que o passageiro não caia. b) A força centrípeta sobre o conjunto (carrinho-passageiro) é nula. - Isso não é correto, pois a força centrípeta é necessária para manter o movimento circular. c) A velocidade mínima do carrinho é de 8 m/s e independe do peso do passageiro. - A velocidade mínima é importante, mas a afirmação de que independe do peso não é totalmente correta, pois a força centrípeta depende da massa. d) O módulo do peso do conjunto (carrinho-passageiro) é menor ou igual ao módulo da força centrípeta. - Esta é a condição correta para que o passageiro não caia. Portanto, a alternativa correta é: d) o módulo do peso do conjunto (carrinho-passageiro) é menor ou igual ao módulo da força centrípeta.