質問: 運動量保存則では速度の向きを勝手に決めてもいいのですか?
回答: 勝手に決めてオッケーです。 速度が未知数の場合、他の式と運動量保存の式を連立して解いた結果、出てきた速度が正なら、実際も最初に決めた方向であり、負なら、実際は決めた方向と逆向きだったとなります。