Как рассчитать и какая скорость должна быть у велосипедиста весом 60 кг чтобы при резком торможении...

До столкновения:
Есть велосипед массой m, человек массой M. Пусть они едут со скоростью V.
Центр всей системы находится навскидку на уровне пояса человека, наверное...
Кинетическая энергия E = 0.5 (m + M) v^2
Потенциальную энергию в поле тяжести Земли будем считать нулем (т. к. неважно, от чего отсчитывать)
Во время столкновения:
Переднее колесо останавливается о препятствие. Ось переднего колеса считаем неподвижным. А центр масс находится, наверное, выше оси колеса. Может наверное быть и нижу... Надо нарисовать, поприкидывать, но вроде бы выше. Если выше, то очевидно, что импульс центра масс направлен мимо оси вращения (переднего колеса), поэтому центр масс (велосипед с человеком) должен начать поворачиваться во круг этой оси. Центр масс при этом начнет подниматься. Пусть система в таком виде (не разъединяясь) поднимет центр масс на высоту H, тогда энергия потенциальная энергия увеличится на величину (m + M) g H.
Дальше считаем, что человек отсоединился. (Считаем для простоты, что он не отталкивался от велика). Человек полетел с некоторой скоростью U, его кин энергия равна 0.5 M U^2, а велосипед продолжил вращаться, его кин энергия равна 0.5 m R^2 w^2
где R - расстояние от оси переднего колеса до центра масс велика, w - угловая скорость вращения.
Тогда полная энергия:
E = (m + M) g H + 0.5 m R^2 w^2 + 0.5 M U^2
Она должна быть примерно равна энергии до столкновения (трением в оси колеса пренебрегаем).
Эти энергии надо приравнять друг другу.
Дальше нужно начать оценивать численные значения величин, которые входят в уравнения. Может, например, пренебречь остаточным вращением велика, если его энергия мала (если велик много легче человека или остаточное вращение слабо)?... Сами решайте. В общем, дальше оцениваем числа, чтобы понять, что можно выкинуть, что нет.
После этого мы можем оценить кин энергию отсоединяющегося человека. Далее вам нужно будет придумать критерий. Если энергия меньше такой-то, то человек не полетит. Как его придумать? Ну, например, можете, отталкиваясь от стены, посрываться со стула и посмотреть, какой скорости вам для этого хватит (тут достаточно просто оценить). Или можете считать навскидку, что если человек с такой кин энергией пролетит всего 20 см, то, в общем-то, считаем, что он и не слетел с сидения, а вот если пару метров, то считаем, что слетел.
Ну и после всего этого полет тела, брошенного под углом к горизонту) Только из геометрии посчитайте угол)
Удачи))
Кстати, у меня с подобного и началось увлечение физикой))

Если так нужно узнать ответ иди и разработай формулу, ибо таких не существует формул пока что