La vitesse d'une planche de surf est déterminée par sa résistance a l'avancement, sa traînée hydrodynamique.
Si la force de traînée hydrodynamique est supérieure à la force de poussée exercée , la planche ralenti, si la poussée est supérieure à la traitée hydrodynamique, la planche accélère. Si la poussée est égale à la traînée, la vitesse reste constante. Les forces propulsives sont relativement simples à évaluer pour le surf, elle dépendent principalement de la gravité et du poids du surfeur en fonction de la pente, et de la traction exercée, soit en ramant ou par d'autres moyen comme une voile ou un jet ski tracteur.
L’étude de la traînée hydrodynamique est au centre de la prédiction des performances d'une planche de surf. Cette traînée hydrodynamique est composée par deux types de forces qu'il est nécessaire de distinguer:
- la traînée de forme :
La traînée de forme est la force de résistance à l'avancement produite par la déformation du fluide contraint de contourner la forme immergée de la coque. Cette force dépend de la surface frontale exposée au courant de fluide, une position de glisse bien horizontale génère une surface frontale moins importante qu'une position avec un angle d'incidence important, il en résulte une traînée de forme minimale lorsque l'incidence est minimale:
- la traînée de frictions. La traînée de friction résulte de la viscosité du fluide qui génère des frottements au contact de la surface mouillée, nous détaillons la traînée de friction sur: traînée de friction surf
Voici un exemple de variation de traînée hydrodynamique (friction + forme) en fonction de la vitesse, montrant la variation de l'incidence et du régime de déplacement:
La courbe d'incidence est marquée par des silhouettes de surfer indiquant le régime de déplacement. On distingue trois types de déplacement:
- "sink":le surfer est en déplacement immergé, avec un angle d'incidence maximal, la courbe de résistance de forme est fortement croissante et dépend du volume immergé et de l'incidence de rame
- "planing" avec un pourcentage inférieur a 100%: phase transitoire ou le planing soulage un peu le poids du surfer en diminuant le volume immergé et la raideur de la courbe de traînée de forme
- "planing" avec un pourcentage environ 100%, le poids est totalement pris en charge par la force de planing et soulage la traînée de sa composante de déplacement (la courbe pointillés orange représente une évolution de la traînée de déplacement sans planing pour comparaison)
La traînée de friction (courbe grises points triangles) évolue assez régulièrement en fonction de la vitesse, par contre, La traînée de forme (courbe grise points carrés) subit les 3 régimes de variations décrits plus haut.
La particularité des coques planantes réside dans le fait qu'elles passent d'un régime de déplacement totalement immergé, a semi immergé et finissent en planing en fonctions de la vitesse. Il en résulte un volume immergé variable et une traînée de forme évoluant de manière non linéaire.
Les divers régimes de déplacement des navires on été largement étudié, notamment par Froude, qui associe le régime de résistance a l'avancement avec la formation des vagues d'accompagnement. Froude introduit une composante de la traînée globale nommée « résistance de vague » Cette traînée résulte de la création de champs de vagues autour des navires flottants, elle varie avec le nombre de Froude qui détermine le type de déplacement d’un navire :
Faible vitesse : les vagues d’accompagnement ont une longueur d’onde inférieure à la longueur immergée de la planche ( Λ<L) il y a plusieurs vagues le long de la flottaison. Lorsqu’il y a 2 vagues ou plus le long de la planche on peut admettre que la résistance de vagues est négligeable. La résistance de frottement est alors de 60% à 90 % de la traînée totale. C’est le cas de la phase de rame Fn ≈0.18, au-delà la résistance de vague augmente. (Presles, 2005)
Lorsque la vitesse augmente (rame puissante) la longueur d’onde des vagues d’accompagnement augmente jusqu’à atteindre la longueur de flottaison. La planche est alors portée par une seule onde formant une crête à l’avant et une crête à l’arrière : Ceci correspond au nombre de Froude de 0.4, c’est la vitesse limite théorique de carène. Pour augmenter la vitesse le surfeur doit remonter la vague de crête qu’il fabrique, et injecter une énergie importante. Une longue planche offre donc, en plus de la flottaison diminuant la surface frontale immergée, une vitesse théorique limite de carène plus élevée.
Lorsque l’on dépasse la vitesse limite de carène, la vague arrière s’éloigne, et l’avant de la planche se cabre sur la vague de crête suivant l’angle et génère une résistance très importante. 
La résistance de vague devient alors prédominante, (de l’ordre de 70% à 85% de la traînée totale). Il faudra remonter la pente de la vague pour passer à la vitesse supérieure, déjauger et passer au planing.
•
Lorsque Fn est au-dessus de 0.7, ce qui est largement le cas en surf, la coque est planante, la partie avant sort de l’eau et uniquement une partie réduite de la planche est immergée. C’est le planing, la résistance de vague est alors négligeable. Pour conclure avec le nombre de Froude et la résistance de vague : En surf, au planing, la traînée de champ de vague est négligeable, car Fn>0.7.
Le logiciel ShaperWaveDynamics peut afficher les valeurs de nombre de Froude pour comparaison:
On constate que le pic de traînée correspond aux valeur de Froude décrivant la vitesse limite de carène entre les nombres de Froude 0.4 et 0.7.
Le shaper peut analyser en détail le comportement de la résistance à l'avancement pour un modèle de planche de son choix, et faire varier les paramètres de volume et taille pour ajuster son shape en fonction du poids du client.
Mais cette analyse de la traînée de résistance à l'avancement permet d'introduire une notion de pente limite de décollage (take off) qui met en évidence l'efficacité d'une planche dans une vague donnée, pour un surfer donné. Nous allons étudier la pente limite de take off sur la page: Analyse take off, la pente limite de take off