Hola, siento no poderle dedicar el tiempo para plantear mi propia solución, (en este momento mi país no está en los mejores días de la pandemia, tengo la cabeza pensando en otra cosa) pero como yo lo propuse,... me sentía obligado a darla, pero veo que ya le han dado un par de vueltas al asunto correctamente., sería redundar, así que voy con otros puntos que surgieron,
Si la bola 2 es de masa muy superior a la masa 1 (fija, estática, o masa infinita), entonces, no se conserva la cantidad de movimiento, en la dirección de lanzamiento ni tampoco en la perpendicular, para analizar la dinámica de ese caso conviene, girar el problema y pensarlo con otro par de ejes, uno que una los centros de masa (normal) y uno perpendicular (tangencial)
Así en el eje perpendicular la componente de la velocidad de salida es iguala a la componente de la velocidad de entrada con el signo opuesto, y sobe el eje tangencial se conserva la cantidad de movimiento, esto significa , que si el ángulo e impacto que sugiero es \( \theta_2 \) el ángulo de salida respecto de la normal es también \( \theta_2 \) , las consecuencias son que si el ángulo es menor de 45° la bola rebota sobre el eje x o sea tiene componente en x negativa, justo en 45 es nula, y con más de 45 tiene velocidad positiva.
Al principio me hice un lio porque todo lo que me acordaba, era justamente que la suma de los ángulos de salida era 90° pero no estaba seguro si se cumplía para cualquier relación de masas, y ya comprobaron que no es cierto.
Por otro lado resolver el problema desde el punto de vista de un observador que se mueve con el CM, como propuse, solo es interesante si las masas son iguales... una cede todo el momento a la otra, o bien se ve que intercambian ángulos respecto del Centro de masas (repito solo si las masas son iguales), eso era la moraleja para franma, yo me fui al barro cuando puse las masas diferentes.
Por otro lado queda analizar qué pasa con la energía cuando chocan inelásticamente, y podemos ver tres casos, impacto colinial, a 30° y 45°
A ver que sale gracias por participar, es grato ver que resulte interesante lo propuesto