Para determinar qual dos segmentos orientados representa a resultante das forças que atuam sobre o bloco, precisamos considerar todas as forças que estão agindo sobre ele no referencial do caminhão que está acelerando para a direita. Estas forças incluem a força gravitacional, a força normal do plano inclinado, a força de atrito (se houver) e a força fictícia devido à aceleração do caminhão.
Vamos analisar as forças:
- Força gravitacional (peso): age verticalmente para baixo.
- Força normal: perpendicular à superfície do plano inclinado.
- Força fictícia de inércia: devido à aceleração do caminhão para a direita, no referencial do caminhão, aparece uma força fictícia que age para a esquerda.
- Força de atrito: se houver, agirá ao longo da superfície do plano inclinado, mas, neste caso, não é especificada, então vamos desconsiderar para simplificação.
Dado que o bloco está em repouso em relação ao caminhão, todas essas forças devem se combinar para manter o bloco em equilíbrio no referencial do caminhão. Portanto, a resultante dessas forças deve estar alinhada com a direção que balanceia todas as forças acima mencionadas.
Análise do equilíbrio no plano inclinado:
- A força gravitacional pode ser decomposta em duas componentes: uma perpendicular ao plano inclinado (que é equilibrada pela força normal) e outra paralela ao plano inclinado (que seria equilibrada pela força fictícia e pelo atrito, se presente).
- A força fictícia devido à aceleração do caminhão age horizontalmente para a esquerda.
No referencial do caminhão (que está acelerando para a direita), a força fictícia cria uma inclinação adicional da força resultante para a esquerda.
Determinando a direção da força resultante:
Ao combinar as forças citadas (normal, peso e força fictícia), a resultante deve ser um vetor que aponta para a esquerda e um pouco para baixo, mas principalmente na direção oposta à aceleração do caminhão.
Analisando os vetores dados na imagem:
- O vetor I aponta para cima.
- O vetor II aponta para a direita e para cima.
- O vetor III aponta para a esquerda e para cima.
- O vetor IV aponta para a esquerda e para baixo.
- O vetor V aponta para a direita.
Resposta correta:
O vetor que melhor representa a direção da resultante das forças (considerando que ela deve ter uma componente para a esquerda, devido à força fictícia, e para baixo, devido à componente do peso) é o vetor IV.
Portanto, a resposta correta é:
[tex]\[ \boxed{\text{D. IV}} \][/tex]
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