Как доказать формулами зависимость теплопередачи крупного объекта от его скорости движения в атмосфере?

Есть два основных вклада.
1) У вас с кожи всегда испаряется влага. Из этой влаги улетают наиболее "быстрые" молекулы (т. к. имеют наибольшую вероятность вылета). Это забирает у вас теппло. Почему? Попробуйте записать среднее арифметическое 5-10 чиселок (желательно немного разных). Выкиньте самую большую из чиселок, и посчитайте среднее снова. Возле слоев кожи образуется слой газа из таких вот "самых энергетичных" молекул. Некоторые из них улетают прочь. Некоторые возвращаются обратно. Когда вас обдувает ветром, он уносит все это дело от вас, и вы теряете больше таких "высокоэнергетичных" молекул в единицу времени.
2) Телообмен. То же самое. Ваше тело нагревает слои воздуха возле него. Прогретые слои меньше отличаются по температуре от вашего тела, и хуже забирают у него тепло. Если ветер сдувает теплые слои, то скорость отдачи тепла не уменьшается за счет нагрева воздуха, и вам становится холоднее, чем без ветра.
-
Насчет формул. Для первого вклада вам нужно посмотреть распределение Максвелла. С его помощью можете рассчитать число молекул, уходящих с единицы площади в единицу времени, и число молекул, приходящих туда, а также энергию, переносимую ими туда-сюда. А потом нужно убавить число приходящих молекул.
Для второго вклада ван нужен закон Ньютона-Рихмана. Он говорит о том, что скорость теплопередачи пропорциональна разности температур. При добавлении ветра понизится температура окружающего воздуха, увеличится теплоотдача.

"Допустим вы едете на велосипеде вам становится холодно", если нормально одеться то станет жарко, это и есть ответ на твой вопрос, дальше сам.

Допустим вы едете на велосипеде вам становится холодно...

Если допустить, что еду на велосипеде именно я, то лично мне может стать весьма и весьма жарко! Общеизвестно, что при интенсивной, энергичной работе мышц вырабатывается больше тепла.

А при столь кратком и размытом вопросе ИМХО точный ответ невозможен в принципе...

Конвективный теплообмен характеризуется в самом общем приближении таким критериальным уравнением: Nu = C*Re^n
Nu пропорционален коэффициенту теплоотдачи a (отношению температурного напора на границе тела к плотности теплового потока - ур-е Ньютона-Рихмана);
Re пропорционально скорости воздуха (число Рейнольдса).
Т. е., чем выше скорость потока воздуха вокруг вас - тем лучше от вас тепло уносится.
Хотя, в случае с велосипедистом речь идет просто о более интенсивном испарении пота, а не о более интенсивном теплообмене.

никак.
обтекание в общем случае столь затейливо, что только численными методами.

каво?