почему, пока края стакана находятся под водой, вода остается в стакане (не выливается)

Потому что на остальную водную поверхность действует атмосферное давление.

На воду в стакане атмосфера не давит, вода защищена стенками стакана.

Для того чтобы вода вылилась-необходимо, чтобы в стакан попал воздух. Пока края стакана в воде-путь воздуху закрыт

там вакуум

Потому что на остальную водную поверхность действует атмосферное давление.

На воду в стакане атмосфера не давит, вода защищена стенками стакана.

вытаскивая перевернутый стакан из воды в него попадает воздух, соответственно меняется давление и вода выливается

Потому что давление не меняется. А когда достаешь стакан из воды полностью - в стакан попадает воздух и оно соответственно меняется.