Trabalho é o deslocamento de um corpo por ação de uma força...

Alternativa Correta: C - Devem ter a mesma direção e sentido.

Tema Central: A questão aborda o conceito de trabalho mecânico, que é fundamental na Física e aparece em muitas aplicações do dia a dia, como em máquinas, veículos e processos industriais. O entendimento correto desse conceito é essencial para resolver problemas que envolvem deslocamento e forças.

Resumo Teórico: O trabalho realizado por uma força sobre um corpo é definido como o produto da força pelo deslocamento na direção da força. Matematicamente, é dado por T = F · d · cos(θ), onde:

• F é a magnitude da força aplicada.
• d é o deslocamento do corpo.
• θ é o ângulo entre a direção da força e a direção do deslocamento.

Para que o trabalho seja positivo e máximo, a força deve ter a mesma direção e sentido do deslocamento, ou seja, θ = 0º. Nessa condição, o cosseno de θ é 1, e o trabalho é T = F · d.

Justificativa para a Alternativa Correta (C): A afirmação correta é que a força e o deslocamento devem ter a mesma direção e sentido. Isso maximiza o trabalho realizado, conforme a fórmula T = F · d · cos(0º) = F · d.

Análise das Alternativas Incorretas:

• A - Devem ter direção e sentido oposto: Se a força e o deslocamento tiverem direções opostas, o trabalho será negativo, o que indica que a força está agindo contra o movimento. Isso não maximiza o trabalho positivo.
• B - Devem ter a direção oposta, mas mesmo sentido: Esta alternativa é incorreta porque, para duas grandezas vetoriais, ter a mesma direção implica também ter o mesmo sentido. Portanto, é conceitualmente confuso e incorreto.
• D - Devem ter a mesma direção, mas sentido oposto: Nesta situação, o trabalho realizado pela força seria negativo, pois o cosseno de 180º é -1. Isso indica que a força está tentando reduzir o movimento, não maximizá-lo.

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