1. O que aconteceria se a gravidade da Terra dobrasse de valor?

Passo 1

O enunciado pergunta quais seriam as consequências físicas, biológicas e tecnológicas se a aceleração da gravidade na superfície da Terra passasse de g para 2g. Para responder, precisamos usar conceitos de mecânica (peso e forças), fisiologia humana (capacidade do corpo de suportar cargas), arquitetura e engenharia civil (projetos de edifícios e pontes), dinâmica de satélites (órbitas e velocidade de escape) e atmosfera (escala de altura e pressão).

Passo 2

Quando a gravidade dobra, o peso de tudo na superfície também dobra, porque
P = m,g longrightarrow P' = m,(2g)=2,P
Isso significa que um objeto de massa m passaria a exercer força normal sobre o solo duas vezes maior, exigindo o dobro de esforço para erguer ou sustentar qualquer carga.

Passo 3

No organismo humano, ossos e músculos são adaptados para o valor atual de g. Com 2g:
  • A força sobre ossos e articulações dobra, aumentando em muito o risco de fraturas e lesões.
  • O coração teria de bombear sangue contra uma coluna de líquido duas vezes mais pesada, o que levaria a desmaios e falha circulatória extremamente rápida.
  • Atividades simples como caminhar ou levantar o braço se tornariam quase impossíveis, mesmo com treinamento intenso.

Passo 4

Edifícios, pontes e torres foram projetados levando em conta cargas de segurança para 1g. Com 2g:
  • As lajes e vigas veriam suas tensões dobrar, ultrapassando os limites de muitos materiais.
  • Estruturas de concreto e aço teriam fadiga acelerada, podendo colapsar sem aviso.
  • Veículos terrestres sofreriam pressões sobre pneus e suspensões muito acima do projeto, causando falhas mecânicas.

Passo 5

A dinâmica de satélites ao redor da Terra mudaria:
  • A velocidade de escape passaria de
ve = raiz2GM/R
para
ve' = raiz2G(2M)/R = raiz2,ve
Isso complicaria lançamentos (é preciso raiz2 vezes mais energia) e satélites já em órbita baixa poderiam sofrer resistência atmosférica maior devido à atmosfera mais comprimida (veja passo 6), decaindo suas órbitas.

Passo 6

A atmosfera em equilíbrio hidrostático tem escala de altura
H = kTm g
Se g dobra então H cai pela metade, comprimindo mais o ar próximo ao solo e aumentando a pressão e densidade na superfície. Isso afetaria trocas gasosas, padrões climáticos, e tornaria mais difícil a respiração e a dispersão de poluentes.

Passo 7

Em longo prazo, plantas e animais teriam de evoluir para suportar cargas duas vezes maiores—provavelmente gerando seres mais baixos e robustos. Porém, a mudança súbita inviabilizaria a maioria das formas de vida atuais, causando extinções em massa e colapso de sistemas tecnológicos e ecológicos.

Resposta

Se a gravidade terrestre dobrasse, tudo pesaria o dobro, gerando colapso estrutural de construções, falência fisiológica de humanos e animais, necessidade de raiz2 vezes mais energia para lançar satélites, atmosfera mais densa e pressão maior, tornando a vida e a tecnologia atuais em grande parte inviáveis.

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