Формулы для расчёта упругого столкновения частиц приведены практически в любой книжке по теоретической механике. Например, Ландау, Лифшиц «Механика», с. 62-65, или Яблонский, «Курс теоретической механики», т. 2 с. 284. Дифференциальные уравнения не требуются, хватает школьного курса математики