为弘扬民族传统体育文化,某校将传统游戏“滚铁环”列入了校运动会的比赛项目.滚铁环器材由铁环和推杆组成.小明对滚铁环的启动阶段进行了研究,如图,滚铁环时,铁环 与水平地面相切于点 ,推杆 与铅垂线 的夹角为 ,点 在同一平面内.当推杆 与铁环 相切于点 时,手上的力量通过切点 传递到铁环上,会有较好的启动效果.
(1)求证: .
(2)实践中发现,切点 只有在铁环上一定区域内时,才能保证铁环平稳启动.图中点 是该区域内最低位置,此时点 距地面的距离 最小,测得 .已知铁环 的半径为 ,推杆 的长为 ,求此时 的长.