В процессе развития техники спортивного плавания были определены оптимальные траектории рабочих звеньев. Они обеспечивают создание необходимой опорной реакции и приложение усилий в наиболее выгодные моменты. Оптимальные траектории позволяют также приложить усилия в течение необходимого времени к достаточно большой массе воды. Это важно, поскольку скорость пловца увеличивается импульсом тяговых сил (импульс силы при поступательном движении равен произведению силы на время ее действия). К тому же массе тела пловца необходимо сообщить как можно большее количество движения (количество движения тела Определяется произведением массы тела на его скорость). Для этого нужен достаточно высокий импульс силы. Поэтому траектория по своей длине должна обеспечить продолжительный контакт рабочего звена с водой.
Эффективность движений в большой мере зависит от угла атаки рабочей плоскости руки во время гребка. Рассмотрим положение кисти относительно своей траектории, или, что одно и то же, относительно вектора скорости набегающего на кисть потока воды (см. рис. 11). Угол атаки рабочей плоскости кисти плавно изменяется и на некоторых участках гребка оказывается меньше 90°. Кисть во время движения как бы накрывает своей внутренней поверхностью встречный поток воды, немного «соскальзывая» внутрь или кнаружи от продольной оси тела пловца. В начальных и конечных фазах гребка угол атаки кисти уменьшается до 15—30°. Оптимальные углы атаки позволяют выполнить движение кистью на отдельных участках с более высокой скоростью, в едином ритме с другими движениями пловца и обеспечивают наибольшую силу тяги во время гребка.
Наиболее полное представление об углах атаки рабочей плоскости во время гребка можно получить, рассматривая движение в трехмерной системе координат.
Распределение усилий в цикле движений пловца неравномерно. Это связано с поочередным включением в работу различных мышечных групп, изменением биомеханических условий по ходу гребка, с формой траектории и ориентацией рабочих звеньев в потоке. Все это ведет к тому, что скорость движения кисти во время гребка изменяется и по величине и по направлению.