Углы прикидывать необязательно.
Объем Земли который перестает действоать на нас как движущая сила будет определяться плоскостью проведенной через нас (точку движущуюся к центру масс планеты) перпендикулярно к той линии по которой мы к этому центру движемся, тоесть к Радиусу.
Тот круг, который очерчивает сфера Земли на поверхности нашей воображаемой плоскости мы не учитываем, поскольку он не участвует в нашем поступательном движении, взаимоуравновешиваясь во всех направлениях перпендикулярно вектору нашего движения. Все же остальный точки, который не находятся впереди нас и на плоскости, будут тянуть нас с силой расчитываемой по треугольнику скоростей каждая. Если смотреть на весь этот беспредел геометрически, и поубирать все боковые составляющие, то можно считать что: строго назад нас будет тянуть масса ограниченая в объеме двумя пересекающимися сферами с центром на плоскость проходящей через круг точек принадлежащей обеим сферам в точке где эта плоскость будет пересекаться с прямой соединяющей центры этих сфер. Первая из них будет поверхность самой планеты, а второаясфера будет воображаемой поверхностью с тем же радиусом что и у Земли, но при этом будет считаться, что она смещается вместе с нами так, что мы всегда считаемся находящимися на ее поверхности (получится такое себе двояковыпуклое блюдце).
Расчитать объем, а следовательно и массу, а следовательно и силу притяжения такой фигуры несложно.
Это "блюдце" будет расти в объеме по ходу нашего углубления в планету, когда мы будем в центре масс планеты оно уравновесится аналогичным блюдцем находящимся впереди нас, а потом станет наконец шаром в тот момент когда мы вынырнем с другой стороны планеты и соответсвенно наша воображаемая сфера совпадет со сферой Земли и результрующая сила притяжения снова станет как есть.
Учитывая, что и при движении к центру Земли нас это самое "блюдце" которое будет находиться у нас сзади будет тормозить, а при движении от него, то которое все еще будет нахродиться впереди на, соответсвенно ускорять. Причем в обоих случаях сила и график ее роста/уменьшения будет абсолютно одинаковой, думаю этой силой можно принебречь.
З.Ы. Геометрия победила Алгебру
Ну или по крайней мере сделала все проще без "углов"