2109年11月2日,中国药品监督管理局批准了治疗阿尔茨海默病(老年痴呆症)新药
GV-971的上市申请,这款新药由我国科研人员研发,我国拥有完全知识产权.据悉,该款药品为胶囊,从外观上看是两个半球和一个圆柱组成,其中上半球是胶囊的盖子,粉状药物储存在圆柱及下半球中.胶囊轴截面如图所示,两头是半圆形,中间区域是矩形

,其周长为50毫米,药物所占的体积为圆柱体积和一个半球体积之和.假设

的长为

毫米.(注:

,

,其中

为球半径,

为圆柱底面积,

为圆柱的高)

(1)求胶囊中药物的体积

关于

的函数关系式;
(2)如何设计

与

的长度,使得

最大?