Угол атаки образуется наклоном кисти или стопы относительно направления их движения. Чтобы создать подъемную силу, кисть должна быть ориентирована в потоке воды под острым углом (рис. 5) Вертикальная составляющая Ry равнодействующей силы реакции воды, которая возникает на кисти, представляет собой подъемную силу; ее величина изменяется в зависимости от изменения угла атаки кисти. Наибольшие величины подъемной силы наблюдаются при угле атаки, близком к критическому (рис. 5 Б). При больших или меньших углах атаки величина подъемной силы уменьшается. Например, когда угол атаки крыла самолета превышает критический, отмечается так называемый срыв плавного обтекания крыла. В аналогичных случаях при плавании кисть руки начинает взаимодействовать с водой не как лопасть гребного винта, а как весло каноэ (рис. 5 В). При слишком малом угле атаки и подъемная сила Ry и сила лобового сопротивления уменьшаются – кисть начинает скользить по потоку, эффективность гребка падает (рис. 5 А). Чтобы получить наибольшую величину подъемной силы, пловцу приходится тонко регулировать положение кисти в потоке воды.
Рис. 5. Зависимость соотношения подъемной силы (Ry) и силы лобового сопротивления (Rx) от угла атаки кисти
Горизонтальная составляющая Rx силы реакции воды представляет собой силу лобового сопротивления, ее величина непрерывно возрастает по мере увеличения угла атаки кисти. И сила лобового сопротивления, и подъемная сила являются лишь составляющими равнодействующей силы реакции воды. Последняя и обусловливает величину силы тяги пловца. Иными словами, сила тяги во время гребка образуется за счет движения кисти с различной скоростью и в различных направлениях, в том числе и в направлениях, значительно отличающихся от направления поступательного движения тела пловца вперед.
Таким образом, эффективность силы тяги гребка зависит от оптимального соотношения подъемной силы и силы лобового сопротивления. Это значит, что пловцу во время гребка необходимо непрерывно изменять ориентацию кисти в соответствии с изменением направления гребка. Величина угла атаки должна варьировать от 20 до 60 в зависимости от фазы гребка. На нерациональность угла атаки и направления движения указывает большое количество пузырьков, свидетельствующих о турбулентности и потере пловцом движущей силы [14].
Еще один признак, характеризующий рациональную технику движения рук, – это высокое положение локтя при выполнении движения. Одновременно со сгибанием руки в локтевом суставе в начале гребка плечо выполняет вращение внутрь, что позволяет удержать локоть в высоком положении во время первой половины гребка. Вращение плеча вовнутрь, совмещаемое со сгибанием руки в локте, позволяет кисти принять наиболее выгодное положение для отталкивания воды назад, опереться о воду кистью и предплечьем.
Все спортсмены при выполнении гребка сгибают руку в локтевом суставе.