Question

может ли угловая скорость шара быть отрицательной?

Answer 1

А почему бы и нет?
Если рассматривать вектор линейной скорости как векторное произведение векторов угловой скорости и радиус-вектора, то при изменении НАПРАВЛЕНИЯ вращения шара и вектор угловой скорости послушно изменит свое направление:

V = [ω×R]