так я тоже учился и вроде сам, так вот
Выясним связь между линейной скоростью точки v, ее угловой скоростью w и радиусом r окружности, по которой она движется.
Так как, описав угол, равный одному радиану, точка пройдёт по окружности расстояние, равное радиусу, то
При измерении угловой скорости в оборотах в секунду (об/с), модуль угловой скорости равномерного вращательного движения совпадает с частотой вращения f, измеренной в герцах (Гц)
Таким образом для нашего случая линейная скорость будет V=f*r (размерность соответствует м*с-1 или м/с - значит формула правильна) идём дальше
Так вот выше уже считали, что 60км/час при нашем диаметре колеса соответствует f=7,8об/сек, радиус r=0,343м
итого скорость вылета равна V=wr=7.8*0.343=2.68м/с=10км/час если ещё учесть что шип летит под углом к плоскости движения задней машины - то скорость ещё меньше (надо v умножить на cos угла вектора скорости с проэкцией вектора скорости на ось Х, и cos этого угла явно меньше единицы и это ещё снижает составляющую скорости шипа влияющую на удар о стекло задней машины), но это какбы не все составляющие поэтому смотрим дальше - картинка внизу
Так вот в связи с тем что знаки при проэкции векторов скоростей V1 и V2 на ось Х разные (соответственно при вычитании минус на минус даст плюс) то результирующей будет сумарная скорость |V3|=|V1|+|V2|=60 + 10=70км/час
то есть всёт аки скорости плюсуются (хотя не прямо пропорционально скорости движения)
Опять же масса будет влиять на дальность полёта (соответственно чем меньше масса тем меньше инерция и тем больше будет падение скорости от расстояния) ну и соответственно на силу удара, так как шип имеет обтекаемую форму то сопротивлением воздуха можно пренебречь.