Hallo!
Angenommen die Erde hat den Radius R und man befindet sich im Moment in der Entfernung r vom Erdmittelpunkt. Dann kann man die Erde in zwei Teile teilen, in die Kugel mit Radius r und in die Hohlkugel mit Innenradius r und Außenradius R.
Die äußere Kugel hat insgesamt keinen Einfluss, weil es zu jedem Masseteilchen, das sich über einem befindet, ein Masseteilchen gibt, das sich unter einem befindet. Zwar ist die Masse „unten“ weiter weg als „oben“, aber „unten“ befindet sich auch mehr Masse als „oben“ (Erst wenn man im Erdmittelpunkt ist, ist die Situation vollkommen symmetrisch). Geometrische Überlegungen zeigen, dass sich die beiden Effekte genau aufheben.
Bleibt noch die kleine Kugel mit Radius r. Sie bewirkt immer eine Kraft, die zum Erdmittelpunkt gerichtet ist. Diese Kraft nimmt aber mit abnehmendem r ab (und zwar linear, weil das Volumen und damit die Masse der Kugel proportional zu r³ ist, die Gravitationskraft jedoch proportional zu 1/r²).
Soviel zum ersten Teil Deiner Frage.
Zu einem Schwebezustand könnte es nur im Erdmittelpunkt kommen. Aufgrund der Trägheit schießt man jedoch unweigerlich über das Ziel hinaus.
Michael
