Recuerda lo que hace que la presión.
En un gas ideal, la presión está dada por:
$P = \dfrac{N R T}{V}$
Donde $N$ es el número de partículas (átomos o moléculas, por ejemplo), $T$ la temperatura, $V$ el volumen y $R$ el ideal constante de los gases.
Ahora mira a tu sketch que he modificado un poco:
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Observe cómo el gas que inicialmente estaba contenida en un volumen $V_1$ se encuentra ahora en un volumen $V_2 < V_1$ como resultado del movimiento del pistón.
Como el pistón se mueve y empuja a las partículas hacia adelante, el número de partículas $N$ permanece igual, pero el volumen disminuye, por lo tanto aumenta la presión local.
Inversamente, a medida que el pistón se mueve hacia atrás partículas se expanden rápidamente en el nuevo espacio disponible. Así, el local de la densidad de $n = \dfrac{N}{V}$ disminuye, por lo tanto el local de la presión disminuye.
Ahora vamos a aclarar algunos puntos que han estado preguntando:
1) Si el tubo es lo suficientemente largo, mi intuición me dice que no habría variación de la presión en todo?
La longitud del tubo no tiene nada que ver con el hecho de que, localmente, una perturbación de la presión se crea como resultado del movimiento del pistón.
Tienes razón cuando implica que una pequeña variación de volumen $\Delta V$ sobre un gran volumen de $V_{tot} \gg \Delta V$ sólo crearía una pequeña variación de la presión de $\Delta P$ sobre la totalidad del tubo, una vez que ha alcanzado su nuevo equilibrio. Sin embargo, estamos interesados aquí en lo que sucede localmente, en el pequeño volumen justo al lado del pistón. Estamos interesados en la dinámica de los fluidos, que se han de distinguir con lo que sería una casiestática evolución del gas dentro del tubo.
Su intuición sería cierto si la presión de la perturbación fue viajar a una velocidad infinita, que no es el caso (debido a la fricción, la inercia, etc...). De hecho, se desplaza con una velocidad igual a la velocidad del sonido.
2) ¿por Qué las partículas de los gases no se están alejando de su posición original, sino que oscila en su posición original?
Las partículas de los gases están tratando de alejarse, pero como son desplazadas se encuentran con sus vecinos directos, lo que les impide seguir ampliando. Como consecuencia de que sólo se puede comunicar que la perturbación de la presión a la siguiente losa de gas, y así sucesivamente.
3) ¿por Qué el" cambio de presión de la onda de" propagar a través del tubo en lugar de permanecer en la posición original?
Como se puede inferir a partir de 2), la presión de la perturbación de la presión que se propaga a lo largo del tubo como losas adyacentes de gas están comunicando que la sobrepresión a cada uno de los otros. Que todas las ondas acústicas se acerca.
