1. 流體動壓升力 (Hydrodynamic Lift)
石頭之所以不會沉沒，並非因為表面張力，而是因為高速掠過水面時推開水體所產生的流體動壓反作用力。升力與石頭浸入水中的面積 A(h)、水密度 ρw 以及速度平方 v² 成正比：
FL = ½ CL ρw Aimmersed v² sin(α + β) cos(α)
2. 為什麼黃金攻角是 20°？
實驗證明，當石頭平面與水平面夾角 α ≈ 20° 時，碰撞過程所需的最小臨界速度最低，且能量耗散（水阻力做功）最少。若角度太小（<7°），接觸面積過大導致劇烈水阻減速；若角度太大（>35°），石頭會像切水刀一樣直接刺入水中。
3. 陀螺定軸穩定效應 (Spin)
水對石頭前緣的衝擊力會產生一個使石頭「翻仰」的俯仰力矩。透過食指彈出石頭產生高速自轉（角動量 L = Iω），能利用陀螺進動效應 (Gyroscopic Stability)鎖定攻角 α，使石頭在第一次彈跳後仍保持 20° 仰角迎接下一次水面撞擊。
4. 終極彈跳現象：「水上急促碎步」(Pitty-Pat)
每次撞擊水面都會消耗水平動能。當水平速度降至臨界速度門檻 (vmin) 附近時，彈跳高度變得很低，水平間距急劇縮短，形成最後一連串密集的小水花，隨後動能不足以支撐重量而沉入水中。