Es que no funciona de esa manera, le tienes que dar medidas especificas. Si ambos elementos tienen alturas fijas lo mejor es que hagas el calculo manualmente y luego adaptes los estilos con las medidas que has obtenido.
Dale una leida a esto:
http://www.jakpsatweb.cz/css/css-ver...-solution.html
Espero te sirva de algo.