Ernesto, não há como usar vetores em rotações finitas. então como é passível falar de velocidade angular?

Ora, simplesmente porque nem tudo que possua orientação necessariamente tem que ser vetorial. Uma rotação é um tensor antissimétrico de segunda ordem em três dimensões. Que pode ser representado por um vetor dito "axial". Vetores axiais não observam a comutatividade da soma.