Почему пластиковая бутылка с водой не лопается при замерзании?

Нет, лопается, и даже - с шумом, будто взрывается. Сам видел. Наверно тут ещё зависит от наполненности бутылки, степени замерзания (и температуры).
У меня в морозилке холодильника бутылку разорвало, а грохот был такой, будто это взрыв.

Это зависит ещё и от вида пластика: полиэтилен растянется и не лопнет, а полипропилен лопнет за милую душу

в идеальном мире, где живут точки, сферы, и розовые единороги блюют радугой, прямой круговой цилиндр радиуса A и высоты H имеет объем пA²H и площадь поверхности 2пAH + 2пA².

шар той же площади поверхности 4пR² = 2пAH + 2пA² т. е., радиуса R = √((AH + A²)/2), имеет объем 4/3 п ((AH + A²)/2)³ᐟ², что в от √(3/2) до бесконечности раз больше, чем объем цилиндра (минимум достигается при A/H = 1/2).

вода же при замерзании расширяется всего на 10%

короче, воде есть куда деформировать бутылку.

просто деформируется, раздувается. Ведь она изначально выдута из заготовки тем же принципом.

пластик расширяется

лопается, если под завязку залить водой

Потому что вода сжимается при замерзании, т. к колебания молекул гораздо меньше. А при меньшем колебании молекул меньше и объем. Физика, 7 класс.

Бутылка лопнет только в том случае, если она стеклянная, алюминиевая или какая-нибудь жесткая. Пластик растянется вокруг льда. Вы можете деформировать свою бутылку с водой, но она не лопнет, как говорят все эти невежественные люди.

Потому что пластик имеет свойство менять форму